Abstract
In this paper the failure mechanisms and Charpy impact tests of carbon fiber polypropylene composites have been studied in the temperature range -5$0^{\circ}C$ to 6$0^{\circ}C$ and 3 different supported length of specimen (span length). There are significant effects of temperature and span length on impact fracture toughness, which shows a peak at ambient temperature and decrease as temperature is reduced. Fracture toughness shows a maximum at span length s=20mm. Failure mechanisms are characterized based on SEM examination, which is correlated the measured fracture toughness. Mafor mechansms of this composites can be classified as fiber matrix debonding, delamination, fiber pull-out and matrix deformation.
장섬유 CF/에폭시 복합재료를 사용하여-5$0^{\circ}C$에서 6$0^{\circ}C$ 사이의 범위에서 스팬길이를 변화시켜 충격시험으로 얻어진 임계파괴에너지의 거동을 고찰한 결과는 다음과 같다. 1. CF/에폭시 복합재료의 온도 변화에 따른 임계파괴에너지 GIC는 동일한 스팬길에서는 실온의 경우가 가장 높고, 6$0^{\circ}C$, -15$^{\circ}C$ 그리고 -5$0^{\circ}C$의 순으로 낮게 나타났다. 2. CF/에폭시 복합재료의 스팬길이의 변화에 대한 임계 파괴에너지 GIC는 동일한 온도조건하에서는 스팬길이가 20mm인 경우가 가장 높게 나타났으나 불안정하며, 스팬길이는 40mm인 경우 임계파괴에너지 GIC는 가장 낮게 나타났으나 실험치의 흩어짐을 고려할 때 40mm인 경우의 시험편이 더 적절한 조건이라 생각된다. 3. 본 실험에 사용한 재료의 파괴기구는 섬유의 풀아웃, 섬유와 매트릭스 사이의 디본딩 그리고 매트릭스의 변형을 관찰할 수 있었으며, 이와 같은 파괴기가구 종합적으로 상호작용한다고 생각된다.
