本研究採用12K 及6K碳纖維束為強化材，以Shell 公司出品之環氧樹脂為基材，利用

圓編方式製作X 、Y 、Z 三方向即圓周方向、半徑方向、垂直軸向三次元結構複合材

料。而此種3D圓管複合材料的獨特性能是在壁厚方面的強化，不同於以2D織物製作之

圓管，而此方向的強化能減低積層複合材料層間破壞、脫層之現象。研究中，為了解

三次元結構材之編織密度效應及方向強化效應，分別選用：(Ⅰ)X 、Y 、Z 以12D 碳

纖維束編織而成。(Ⅱ)在X 方向加繞一層12K 碳纖維束。(Ⅲ)X 方向以6K碳纖維束並

縮短在Z 軸紗桿間距。以上三種試樣Y 方向是以鏈縫組織環與環相扣串連而成。(Ⅳ)

Y 方向以12K 碳纖維束編成∞形狀。本研究包括圓管之軸向、徑向抗壓強度、剪切強

度及環之抗張強度、剪切強度、抗壓強度等機械性質的測試及破壞外觀相片、SEM 破

斷面分析，以了解其破壞模式。

由實驗結果顯示，三次元圓管織物複合材料由於Y 、Z 軸纖維紗束的編入而增加厚度

及長度方向的補強，而其抗脫層的特性比二次元複合材料優異。圓管的軸向壓縮強度

及剪切強度以試樣(Ⅰ)最大，徑向壓縮強度則以試樣(Ⅱ)最大。環的抗張、剪切強度

則以試樣(Ⅱ)最大，抗壓強度以試樣(Ⅲ)最大。由於三次元圓管纖物的編纖比三次元

平板纖物複雜許多，須考慮編纖參數：纖物結構形狀、纖維紗束大小、纖維之分佈等

，期使在各方向的編織密度提高以增加破壞韌性達到立體強化之效果。

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