초록 |
탄소섬유강화 열경화성 복합재료에 비해 탄소섬유강화 열가소성 복합재료는 성형 시 수지의 용융점도가 높아 수지를 탄소섬유에 함침시키기에 어려운 문제점을 지니고 있지만, 성형시간이 짧아 대량 제조가 가능하다는 장점이 있다. 일방향(unidirectional: UD) 탄소섬유강화 복합재료는 탄소섬유가 한 방향으로 배향된 형태(0o)로 극대화된 기계적 특성을 가지고, 90o 방향으로는 최저의 물성을 나타낸다. 따라서 UD 복합재료는 한 방향으로 최고의 물성이 요구되는 부품소재에 주로 응용된다. 인발 정과 압출공정을 조합한 장섬유강화 열가소성 플라스틱(Long Fiber Thermoplastic: LFT) 공정을 통해 제조된 일방향으로 섬유가 배향된 상태의 토우프레그(towpreg)를 사용하면 UD 복합재료를 제조하는데 유용하다. 아울러 UD 복합재료의 기계적 특성은 일방향의 섬유와 매트릭스 사의의 계면특성 향상을 통해 개선될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 LFT 공정을 통해 얻어진 토우프레그를 이용하여 UD 프리프레그를 준비하였고, 이를 적층 및 압축성형공정을 통해 UD 탄소섬유/PA6 복합재료를 제조한 후, 복합재료의 인장 및 굴곡 특성과 층간전단강도 특성을 평가하였다. |