| 초록 |
섬유강화 고분자복합재료의 물성은 그를 구성하고 있는 보강섬유와 매트릭스에 의해 크게 영향을 받는다. 특히, 탄소섬유 강화 고분자복합재료의 계면특성 및 기계적 물성은 섬유의 표면처리와 섬유-수지 사이에 sizing interphase의 도입에 의해 향상될 수 있다. 일반적으로 PAN계 탄소섬유의 표면처리는 표면에 산소를 포함하는 관능기를 증가시키거나 표면의 roughness를 증가시키기 위하여 행해지며, 사이징처리는 표면처리된 탄소섬유와 고분자수지의 화학적/물리적 결합력을 증가시키기 위하여 행해진다. 따라서, 본 연구에서는 탄소섬유/나일론 6 복합재료의 제조 및 그 동역학적 특성에 미치는 섬유의 표면처리 정도와 고분자계 사이징제 처리의 영향을 다각적으로 조사하고자 한다. 5 종류의 서로 다른 표면처리 수준을 가지고 있는 PAN계 탄소섬유(IM7, Hercules)를 공급받아 일방향(UD) 탄소섬유/나일론 strip 시편 및 복합재료의 제조 및 분석에 사용하였다. 즉, 0%, 20%, 100%, 200%, 400% 표면처리된 탄소섬유로, 100%는 상업적으로 행해지는 표면처리 수준을 가리킨다. 또한, UD 및 2D 탄소섬유/나일론6 복합재료의 동역학적 특성에 미치는 고분자계 사잉징제의 영향을 조사하였다. 열경화성 고분자계 사이징제로는 LaRC PETI-5, Epoxy, Vinyl ester, 페놀수지 그리고 열가소성 고분자계 사이징제로는 polyetherimide, polyphenylene sulfide, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral이 사용되었다. 결과는 탄소섬유/나일론 6 복합재료의 동역학적 특성은 표면처리와 고분자계 사이징제 처리에 의존한다는 것을 제시하여 준다. 또한, 복합재료의 동역학적 특성과 계면특성과의 상호관계를 이해하는데 유용한 정보를 제공해 줄 것으로 사료된다.
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