화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2007년 봄 (05/10 ~ 05/11, 무주리조트)
권호 13권 1호
발표분야 나노 및 생체 재료
제목 인덴테이션법에 의한 이종재료의 계면파괴인성의 평가(An Evaluation of Fracture Toughness on Interface in Bimaterials by Indentation)
초록 신소재 개발의 발전으로 구조물이나 기계요소의 경량화, 고기능화, 고강도화가 이루어지고 있다. 특히 성질이 서로 다른 이종재료를 상호 접합하여 사용하는 경우 접착체는 단일재에 비해 진동 및 충격흡수등의 효과가 우수하기 때문에 성질이 다른 이종재료의 접합기술의 활용이 증가되는 추세이다. 접합을 활용한 이종재료는 항공기, 선박, 자동차 산업분야에서 폭넓게 적용되고 있으며 그 사용은 계속 증가하고 있다. 하지만 이종재료의 접합면에는 계면이 생성되며 응력특이점에서 응력이 집중되어 균열이 발생하여 파괴에 이르게 된다. 따라서 접합 계면균열에 대한 신뢰성있는 응력해석과 파괴인성의 평가가 매우 중요하다. 계면부착력의 평가방법으로 스크래치 시험, 필 시험, 풀 시험 등이 있으나 이상의 방법들은 재현성, 신뢰성 부족으로 인해 많은 문제점을 주고있다. 이에 반해 인덴테이션법은 비파괴적이고 시험법도 간단하며 재현성있는 평가가 가능하다는 장점이 있다.
본 연구에서는 인덴테이션법을 이용하여 알루미늄과 에폭시의 계면파괴인성 값을 구하였다. 알루미늄과 에폭시의 부착시험편을 제작하여 가변각 인장시험을 통해 계면파괴시의 파괴하중을 측정하고 그 결과를 토대로 유한요소해석(FEM)상의 J적분으로 임계에너지해방율(Gc)을 얻었다. 또한 알루미늄 기판위에 스핀코팅법으로 에폭시막을 제작하여 비커스 인덴테이션법으로 계면 압입시험후 임계에너지해방율(Gc)을 측정하였다. 두 실험결과를 비교하여 인덴테이션법을 이용한 계면부착력 측정방법의 신뢰성을 평가하였다.
저자 이수성1, 김수남1, 이수현2, 김진광3, 강경훈1, 김행만1, 조상봉1, 윤존도1
소속 1경남대, 2(주)모딘코리아, 3(주)TYCO AMP
키워드 인덴테이션; 계면파괴인성; 이종재료
E-Mail