고온 환경하에서의 CFRP의 인장강도특성에 관한 연구

Study on the Tensile Strength Characteristics of CFRP under the High Temperature Condition

고온 특성이 매우 우수한 탄소섬유와 상대적으로 내열성능이 취약한 Epoxy수지로 구성된 CFRP재의 고온 환경 하에서의 인장강도 특성에 관한 실험적 및 해석적 연구가 수행되었다. 특히, CFRP재의 인장 강도특성에 결정적으로 작용하는 섬유와 Epoxy 수지와의 계면의 특성에 초점을 맞추었으며, 고온 환경하에서 점차적으로 저하되는 계면 강도의 변화가 CFRP재의 인장강도에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 이를 위해, Strand 인장 및 Short Beam 시험을 고온 환경 하에서 실시하였으며, Curtin-Takeda Model를 도입하여 이론해석을 실시하였다.

In this research, the decrease of the tensile strength in CFRP was investigated by experimental and analytical methods. We focused on the role of the interface between the reinforcing fiber and the epoxy resin matrix. The tensile and the interface strengths in CFRF were evaluated using the strand and the short beam specimens. Curtin's model which correlate the mechanical strength of the interface to the tensile strength was introduced for analytical study. The experimental and the analytical results showed good coincidence and we found that the interface strength is the key factor which governs the CFRP's tensile strength.