• 한국해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.38-50
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• 1996

Recently carbon fiber reinforced plastic (CFRP) has been used structural materials in corrosive environment such as for water, chemical tank and pipes. However, mechanical properties of such materials may be change when CFRP and exposed to corrosive environment for long periods of time. The degradation behavior of carbon fiber/epoxy resin composite material in distilled water is investigated using acoustic emission (AE) technique, Fracture toughness tests are performed on the compact tension specimens that are pilled by two types of $[O_2/9O_2]_{3s}$ and $[O/9O]_6s$. During the testes, AE test was carried out to monitor the damage of CFRP by moisture absorption. The data was treated by 2-parameter Weibull distribution and the fracture surface was observed by scanning electron microscope.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.408-410
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• 2012

본 연구에서는 수지 인장시편과 스트랜드 인장시편을 적용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 고온에서의 특성을 조사하였다. 연구결과에 따르면 수지시편의 인장강성은 수지의 유리전이 온도에 근접해감에 따라 서서히 감소하지만 스트랜드 인장시편의 인장강성은 상온에서의 인장강성을 유지한다. 수지시편과 스트랜드 시편의 인장강도는 온도가 유리전이 온도에 근접할수록 급격한 감소를 나타내었다.

• 공업화학전망
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• 제24권2호
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• pp.31-37
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• 2021

일반적으로 cross-link된 열경화성 에폭시수지는 유기용매에 용해되지 않고 열에 용융되지 않는 특성이 있다. 따라서 에폭시수지가 사용된 물질, 특히 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)은 재활용이 어렵고, 사용 후 폐기물 처리에 막대한 비용이 소비되고 있다. 본 원고는 열경화성 에폭시수지 응용물 중 CFRP의 재활용을 중심으로 한 친환경적 재활용 기술에 관하여 정리하였다. 특히, CFRP의 구성요소인 탄소섬유(CF)와 기지재인 에폭시수지를 모두 재활용 할 수 있는 화학적 방법에 관하여 보고한다. 더 나아가 열경화성 에폭시수지의 화학적 분해물의 재이용기술에 관한 예를 소개한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권2호
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• pp.102-108
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• 2010

Recently, carbon fiber reinforced plastic(CFRP) composite materials have been widely used in various fields of engineering because of its advanced properties. Also, CFRP composite materials offer new design flexibilities, corrosion and wear resistance, low thermal conductivity and increased fatigue life. However CFRP composite materials are susceptible to impact damage due to their lack of through-thickness reinforcement and it causes large drops in the load-carrying capacity of a structure. Therefore, the impact damage behavior and subsequently load-carrying capacity of impacted composite materials deserve careful investigation. In this study, the residual strength and impact characteristics of plain-woven CFRP composites with impact damage are investigated under axial tensile test. By using obtained residual strength and Tan-Cheng failure criterion, residual strength of CFRP laminate with arbitrary fiber angle were evaluated.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.30-36
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• 2005

This study is to investigate a damage estimation of single edge notched tensile specimens as a function of acoustic emission(AE) according to the uni-directionally oriented carbon fiber/epoxy composites, CFRP In fiber reinforced composite materials, AE signals due to several types of failure mechanisms are typically observed. These are due to fiber breakage, fiber pull-out matrix cracking, delamination, and splitting or fiber bundle breaking. And these are usually discriminated on the basis of amplitude distribution, event counts, and energy related parameters. In this case, AE signals were analyzed and classified 3 regions by AE event counts, energy and amplitude for corresponding applied load. Bath-tub curve shows 3 distinct periods during the lifetime of a single-edge-notch(SEN) specimen. The characterization of AE generated from CFRP during SEN tensile test is becoming an useful tool f3r the prediction of damage failure or/and failure mode analysis.

• Composites Research
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• 제15권3호
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• pp.39-44
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• 2002

Micromechanical 시험법을 이용하여 전기증착된 탄소섬유와 polyetherimide (PEI)로 강인화된 에폭시 기지재료 사이의 계면물성과 미세파괴형상을 연구하였다. 계면전단강도 향상을 위해 전기증착법을 이용하여 탄소섬유를 표면 처리하였다. PEI 함량이 증가함에 따라 소성변형과 파괴인성 증가로 인해 계면전단강도는 점차적으로 증가하는 경향을 보였으며, 미처리의 경우에 순수 PEI의 계면전단강도가 가장 큰 값을 보였다. 반면 전기증착의 경우에 계면전단강도는 PEI를 첨가함에 따라서 증가하였지만 그 증가폭은 미처리의 경우 보다 작았다. 미처리의 경우에서 순수 에폭시는 취성파괴 형상을 보인 반면 순수 PEI는 연성파괴 형상을 보였고 전기증착의 경우 순수 에폭시는 미처리와는 달리 연성파괴 형상을 보임을 관찰할 수 있었다. PEI 첨가에 의한 파괴인성 강화와 전기증착에 의한 화학결함 및 계면층의 존재는 복합재료의 계면물성 향상에 효과적으로 기여하는 것으로 고려된다.

• 접착 및 계면
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• 제14권2호
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• pp.75-81
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• 2013

SiC 나노입자를 이용하여 에폭시 복합재료를 제조할 수 있다. SiC 형상에 따른 영향으로 복합재료의 계면 물성이 변화된다. SiC의 형상에 따른 계면 상태의 변화를 관찰하기 위해 베타 형태, 위스커 형태의 SiC 나노입자를 사용하였다. 나노입자에 대한 분산도를 평가하기 위해 커패시턴스를 이용한 분산도 평가방법을 활용하였다. FE-SEM을 이용하여 SiC 나노입자의 활용에 따른 나노복합재료의 파단면을 관찰하여, 그 강화 효과를 비교 분석하였다. 탄소섬유와 SiC 나노입자가 함유된 에폭시를 이용한 복합재료에 계면 물성을 비교하기 위해 층간전단강도 평가법과 계면전단강도 평가법을 이용하였다. 복합재료의 계면 물성을 강화하기 위해서는 베타 형태의 SiC 나노입자를 활용할 경우가 위스커 입자를 이용한 경우보다 높은 계면 강도를 나타냈다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.158-161
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• 2005

The fiber-reinforced composite materials have been advanced for various applications because of its excellent mechanical and electromagnetic properties. On their manufacturing processes, however, thermo-curing inherently produces the undesired thermal deformation mainly from temperature drop from the process temperature to the room temperature, so called spring-back. The spring-back must be removed to keep the precision of designed shape. In this research, the spring-back of {glass fiber / epoxy}+{carbon fiber / epoxy} unsymmetric hybrid composites were predicted using Classical Lamination Theory (CLT), and compared with the experimental data. Additionally, using finite element analysis (ANSYS), the predicted data and experimental data were compared. The predicted values by CLT and ANSYS were well matched with experimental data.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.68-73
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• 2003

Fragmentation 시험법과 전기저항 측정을 통하여 탄소 및 SiC 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면물성과 섬유파단에 대한 전기적 감지능을 연구하였다. 섬유 함침 각이 증가함에 따라서 계면전단강도는 감소하였고, 섬유파단에 의한 전기저항도 값이 무한대로 증가하는 시간은 길어졌다. 높은 함침 각에서 전기저항도의 초기 기울기는 급격히 증가한 반면. 낮은 각에서는 점차적으로 증가하였다. 또한 낮은 함침각의 두 섬유 모두에서 stress whitening pattern을 뚜렷하게 관찰할 수 있었지만, 높은 함침 각에서는 그렇지 못했다. 섬유 함침 각이 감소함에 따라서 섬유 파단 간격과 debonding된 길이는 두 섬유 모두에서 증가하였다. 본 연구에서 사용한 electro-micromechanical 시험법은 전도성 섬유강화 복합재료의 섬유 함침 각에 따른 계면 감지능 측정을 위해서 비파괴적 평가방법으로 실행 가능하였다.

• Carbon letters
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• 제24권
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• pp.18-27
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• 2017

Multiwall carbon nanotubes (MWCNT) with two different (L/D) aspect ratios ($7{\pm}2{\mu}m/140{\pm}30nm$ and $0.5-2{\mu}m/8-15nm$) were surface treated using nitric acid ($HNO_3$) and polyethyleneimine (PEI) prior to their deposition on carbon fibers (CF). Before the hierarchical reinforcement with CF-MWCNT, the CFs were treated with 3-glycidoxypropyltrime-thoxysilane, a coupling agent (Z6040) and with poly(amidoamine) (PAMAM) a dendrimer containing an ethylenediamine core and amine surface groups. The MWCNT were deposited on the CF using two methods, by electrostatic attraction and by chemical reactions. The changes in the CF surface morphology after the MWCNT deposition were analyzed using SEM, which revealed a higher density and uniform coverage for the PAMAM-treated CF and the short MWCNTs. The interfacial adhesion of the composite materials was evaluated using the single fiber fragmentation technique. The results indicated an improvement in the interfacial shear strength with the addition of the short-MWCNTs treated with acid solutions and grafted onto the surface of the CF fiber using electrostatic attraction.