초록
본 연구에서는 일방향 탄소/탄소 복합재료에 산화억제제로 사용된 $MoSi_2$의 첨가량에 따른 복합재료의 부착력, 파괴인성 그리고 충격강도와의 관계를 고찰하였다. 산화억제제로 사용한 이규화 몰리브덴 (MoSi$_2$)은 복합재료의 내산화 특성을 향상시키기 위하여 각각 4, 12, 20wt%의 중량비로 페놀수지에 함침시켰다. 본 연구에 있어서 복합재료의 부착력은 접촉각 측정에 의한 Wilhelmy 방정식을 사용하여 계산하였다. 파괴인성과 충격강도는 임계 세기인자 측정을 위한 3점 굴곡 시험 방법과 Izod 충격시험에 의해 각각 측정하였다. 그 결과, $MoSi_2$가 첨가된 탄소/탄소 복합재료의 파괴인성과 충격강도는 증가하였다. 특허 l2wt%의 $MoSi_2$가 첨가된 복합재료가 London dispersive 요소($W_A\;^L$)의 증가에 의한 가장 큰 부착력을 나타내었으며, 이는 복합재료의 각 구성요소간의 계면결합력 증가에 따른 결과라 사료된다.
The objective of this study was to examine the effect of oxidation inhibitor contents on the work of adhesion, fracture toughness, and impact strength of the unidirectional carbon-carbon composites (C/C composites). The molybdenum disilicide ($MoSi_2$) used as an oxidation inhibitor was impregnated with phenolic resins to improve the anti-oxidation properties of the composites in different concentrations of 4, 12 and 20 wt%. Based on Wilhelmy equation, the work of adhesion of C/C composites was calculated by contact angle methods. Fracture toughness and impact strength were pressured by three-point bending test for the critical intensity factor ($K_IC$) and Izod test method, respectively. As a result, the composites made with $MoSi_2$ resulted in an increasing of both fracture toughness and impact strength. Especially, the composites made with 12 wt% $MoSi_2$ content showed the highest value of London dispersive component, $W_A\;^L$, in work of adhesion, resulting from improving the interfacial adhesion force among fibers, filler, and matrix in this system.
