화학공학소재연구정보센터
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Polymer(Korea), Vol.27, No.3, 189-194, May, 2003
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Electro-Micromechanical 시험법을 이용한 탄소 섬유 강화 에폭시아크릴레이트 복합재료의 자외선과 열경화에 따른 경화 모니터링 및 비파괴적 계면 평가
Nondestructive Interfacial Evaluation and Cure Monitoring of Carbon Fiber/Epoxyacrylate Composite with UV and Thermal Curing Using Electro-Micromechanical Technique
박종만†, 공진우1, 김대식, 이재락2
  • 경상대학교 응용화학공학부/고분자공학전공, 공학연구원, 진주 660-701
  • 1한국기계연구원 복합재료그룹, 창원 641-010
  • 2한국화학연구원 화학소재연구부, 대전 305-600
Joung Man Park†, Jin Woo Kong1, Dae Sik Kim, and Jae Rock Lee2
  • Department of Polymer Science and Engineering, Engineering Research Institute, Gyeongsang National University, Jinju 660-701, Korea
  • 1Composite Materials Group, Korea Institute of Machinery and Materials, Changwon 641-010, Korea
  • 2Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Technology, P.O. Box 107, Yuseong, Daejeon 305-600, Korea
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초록
Electro -micromechanical 시험법을 이용하여 탄소 섬유 강화 열경화성 수지 복합재료의 경화 방법에 따른 계면 평가와 손상 감지능 및 경화 모니터링에 대해 고찰하였다. 경화 후 잔류 응력은 전기 저항 측정을 통해 모니터링 하였으며, 경화 방법에 따라 상호 비교하였다. 기지 재료의 인장 강도, 탄성률 및 계면 전단 강도는 열 경화의 경우가 자외선 경화보다 더 크게 나타났으며, 열 경화에서 경화 수축은 열팽창 계수 차이에 의한 잔류 응력 및 기지 재료의 수축에 의해 자외선 경화와 비교하여 더 크게 나타났다. 열 경화 시의 경화 중 전기 저항은 자외선 경화보다 더 큰 범위에서 변하였으며, 기지 재료의 기계적 물성과 계면 접착력에 의해 다르게 나타나는 겉보기 탄성률 또한 더 컸고, 같은 응력까지 더 빠르게 도달하였다.
Interfacial evaluation, damage sensing and cure monitoring of single carbon fiber/thermosetting composite with different curing processes were investigated using electro-micromechanical test. After curing, the residual stress was monitored by measurement of electrical resistance and then compared to various curing processes. In thermal curing case, matrix tensile strength, modulus and interfacial shear strength were higher than those of ultraviolet curing case. The shrinkage measured during thermal curing occured significantly by matrix shrinkage and residual stress due to the difference in thermal expansion coefficient. The apparent modulus measured in the thermal curing indicated that mechanical and interfacial properties were highly improved. The reaching time to the same stress of thermal curing was faster than that of UV curing case.
Keywords:ultraviolet curing;cure monitoring;damage sensing;electrical resistivity;thermal expansion coefficient;interfacial shear strength
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