| 초록 |
본 연구에서는 액상가압공정을 개발하여 긴 제조시간과 높은 비용이 요구되는 기존의 액상함침법이나 화학기상증착법보다 빠르고 저가의 비용으로 탄소/탄소 복합재료를 제조하였으며 기계적, 열적 특성이 우수한 카본나노섬유 (CNF)를 첨가하여 그 특성을 향상시키고자 하였다. 탄소/탄소 복합재료의 최적 공정 조건을 찾기 위해 bundle size가 다른 탄소섬유를 사용하였으며 각각의 복합재 공정 cycle 에 따라 제조된 복합재의 밀도 및 절단면을 관찰하였고 기계적 특성을 분석하였다. 또한, 전기영동 공정과 액상가압 공정으로 카본나노섬유가 포함된 탄소/탄소 복합재료를 제조하여 Neat 탄소/탄소 복합재료와 미세조직 및 기계적 특성을 비교하였다. Bundle size에 따른 기계적 특성 평가 결과는, 1k 카본섬유를 사용한 복합재료와 3k 카본섬유를 사용한 복합재료는 인장 및 굽힘강도는 비슷하였으나 인장 탄성율과 층간전단강도에서는 1k 복합재료가 27% 및 34% 정도 높았다. 카본나노섬유 포함 유무에 따른 기계적 특성에서는, 카본나노섬유를 포함한 경우 인장탄성율 15%, 인장강도 27%, 굽힘강도는 24% 증가하였으며, 특히 전단강도의 경우 80%의 높은 향상을 보였다. 이는 카본나노섬유의 포함으로 인하여 기지재와 강화재 간의 계면결합력을 향상시키고 카본나노섬유의 뛰어난 열적 특성으로 인하여 복합재료 제조 중 발생하는 열팽창 차이 감소로 인한 기지재료의 미세 크랙이 줄어들었기 때문으로 판단된다. |
