• 접착 및 계면
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• 제6권2호
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• pp.13-20
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• 2005

환경 친화적인 자연섬유 강화 고분자 복합재료의 계면 전단강도는 총체적인 기계적 물성을 조절하는데 매우 중요한 역할을 수행한다. Ramie와 Kenaf 섬유 강화 에폭시 복합재료의 계면 전단강도는 최종 물성을 위한 최적 조건을 찾아내기 위해 미세역학시험법과 비파괴 음향방출시험을 이용하여 평가했다. Ramie와 Kenaf 섬유의 동적 접촉각을 측정했고, 계면 접착에서 젖음성과 상호 관련시켜서 해석하였다. Ramie와 Kenaf 섬유의 기계적 물성은 단섬유 인장시험을 통해 조사했고, 통계학적으로 uni-와 bimodal Weibull 분포를 통해서 분석하였다. Ramie와 Kenaf 섬유에 대한 실제 신장율의 clamping 효과의 영향도 평가할 수 있었다. 두 가지의 다른 미세파괴 형상은 섬유다발과 단섬유 복합재료로부터 오는 축방향의 debonding과 섬유상의 fracture는 인장과 압축하중하에서 관찰할 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제10권4호
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• pp.162-168
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• 2009

극저온 온도에서 최적복합재료물성치의 사전 연구로서, 실온과 저온, 즉 $25^{\circ}C$와 $-10^{\circ}C$에서 카본 혹은 유리섬유가 함침된 에폭시 복합재료의 계면 물성치가 미세역학인 시험법을 사용하여 평가되었다. 인장과 압축하중 조건에서 저온에서의 기계적인 강성도가 상온에서의 강성도보다 증대하였다. 실온과 저온에서의 계면전단강도가 에폭시 기지의 인성과 겉보기 강성도를 사용하여 상호 비교하였다. 기지의 강성도 향상으로 인해 계면전단강도가 실온보다 저온에서 높게 나타났다. 유리와 카본 섬유의 인장 강도들의 통계적인 분포가 다른 온도의 범위 평가되었고, 이것들은 섬유의 고유결함과 견고함에 의해서 결정된다.

• 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.

• Composites Research
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• 제25권3호
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• pp.76-81
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• 2012

대기압 플라즈마 처리를 통해 탄소나노튜브(CNT) 표면은 개질 되며 개질된 입자의 표면과 탄소섬유 강화 CNT 페놀 복합재료간에 계면접착력에 변화를 확인하였다. CNT 표면에 플라즈마 처리에 따라 표면 변화가 발생되고 표면 개질의 결과를 확인하기 위해 FT-IR을 사용하였다. 또한, 정적 접촉각 실험법을 통해 플라즈마 처리에 따른 CNT의 젖음성을 비교 평가하였다. 순수 CNT 입자의 접촉각은 $118^{\circ}$ 였으나, 플라즈마 처리를 할 경우 $60^{\circ}$도로 표면 개질을 통해 젖음성이 향상됨을 확인하였다. 탄소섬유와 CNT-페놀복합재료 간 계면접착력은 플라즈마 처리에 따라 겉보기 강성도가 증가되는 결과를 확인하였으며, 음향방출 실험법과 전기저항 측정법을 병행한 이중기지평가법을 통해 계면전단강도 (IFSS)를 계산하여 계면접착력 향상을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권4호
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• pp.310-317
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• 2012

계면접착력 향상을 위해 실린더형 RF 플라즈마 발생기를 이용하여 Jute fiber의 표면을 아르곤가스로 처리하였고 최적 처리조건을 설정하였다. 플라즈마 강도, 가스압력, 및 처리시간을 변경한 후 이러한 인자들이 황마섬유 표면모폴로지, 섬유 인장강도, 및 폴리프로필렌과의 모델복합체에서 계면접착강도에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 처리인자에 따라 황마섬유의 표면은 거칠어졌다. 가스압력의 영향은 처리시간 및 플라즈마 강도의 영향보다 다소 낮게 나타났다. 플라즈마 강도와 시간에 따라 황마섬유의 강도는 약 25% 감소한 반면, 가스압력의 영향은 크게 나타나지 않았다. 계면전단강도 (IFSS)를 기준으로 결정된 최적 플라즈마 처리조건은 처리시간 30 s, 전력 40 W, 가스압력 30 mTorr로 나타났다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.299-303
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• 2018

탄소섬유 강화 PA6 복합재료의 탄소섬유-메트릭스간 계면결합력과 반응중합도 향상을 위해서 기존 탄소섬유의 에폭시 사이징제를 디사이징처리하여 에폭시를 제거한 후 우레탄계, 나일론계, 페녹시계 사이징제로 재처리해주었으며, 리사이징처리된탄소섬유의표면을관찰하였다. 리사이징처리된탄소섬유의계면결합력은 IFSS(Interfacial shear strength)를 통해서 확인하였으며, 계면 결합 강도 측정 후 파단면은 주사전자현미경을 통해서 관찰하였다. 나일론계와 페녹시계 사이징제로 처리된 탄소섬유가 우레탄계 사이징에 비해 계면 결합력이 상승한 것을 확인하였다. 우레탄계 리사이징 처리된 탄소섬유는 기존 에폭시 사이징 탄소섬유보다 계면 결합력이 감소한 것으로 확인되었다. 이 결과는 기존 탄소섬유의 저활성과 평활성을 제거하여 탄소섬유와 나일론6 사이의 계면 결합력이 향상된 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제22권5호
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• pp.8-14
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• 2009

유리섬유 강화 CNT-에폭시 나노복합재료의 계면특성은 미세역학적 시험법과 젖음성 측정을 통하여 평가하였다. CNT-에폭시 나노복합재료의 접촉저항은 전기적 접촉부가 일정하게 점차적으로 증가하는 경사형 (gradient) 시편으로 측정되었다. CNT-에폭시나노복합재료의 접촉저항은 2-점법 대신에 4-점법을 사용하여 평가하였다. 불균일한 표면에 존재하는 소수성 영역 때문에 CNT-에폭시 나노복합재료의 어떤 부분은 초소수성보다는 다소 낮은 접촉각인 120도를 가졌다. 표면처리된 유리섬유는 에칭된 섬유 표면의 흠이 있지만 인장 강성도는 약간의 변화가 나타나는 반면에, 인장강도는 현저하게 감소하였다. 에칭된 유리섬유와 CNT-에폭시 나노복합재료는 표면 에너지와 거친 정도가 증가함으로써, 계면전단강도가 증가되었다 열역학적 에너지 일인 $W_a$가 증가함에 따라, 기계적 계면전단강도와 겉보기 강성도 모두 상호일치하게 증가를 보여주었다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.416-421
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• 2023

Multifunctional composite materials capable of both load-carrying and energy functions are promising innovative candidates for the advancement of contemporary technologies owing to their relative feasibility, cost-effectiveness, and optimized performance. Carbon fiber (CF)-based structural batteries utilize the graphitic inherent structure to enable the employment of carbon fibers as electrodes, current collectors, and reinforcement, while the matrix system is an ion-conduction and load transfer medium. Although it is possible to enhance performance through the modification of constituents, there remains a need for a systematic design methodology scheme to streamline the commercialization of structural batteries. In this work, a bi-phasic epoxy-based ionic liquid (IL) modified structural battery electrolyte (SBE) was developed via thermally initiated phase separation. The polymer's morphological, mechanical, and electrochemical characteristics were studied. In addition, the interfacial shear strength (IFSS) between CF/SBE was investigated via microdroplet tests. The results accentuated the significance of considering IFSS and matrix plasticity in designing composite structural batteries. This approach is expected to lay the foundation for realizing smart structures with optimized performance while minimizing the need for extensive trial and error, by paving the way for a streamlined computational design scheme in the future.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권3호
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• pp.282-295
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• 2012

Fiber reinforced polymer matrix composites are widely used to provide protection against ballistic impact and blast events. There are several factors that govern the structural response and mechanical properties of a textile composite structure, of which the fiber-matrix interfacial behavior is a crucial determinant. This paper reviews the microbond or microdroplet test methodology that is used to characterize the fiber-matrix interfacial behavior, particularly the interface shear strength (IFSS). The various analytical, experimental, and numerical approaches applied to the microbond test are reviewed in detail.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.656-659
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• 1993

The failure phenomenon of Dual Basalt Fibers Reinforced Epoxy Composites(DFC) under tensile load was studied using acoustic emission(AE) technique. AE amplitude and AE energy were mainly associated with the internal microscopic failure mechanism of DFC specimen, such as fiber fracture, matrix cracking, and fiber/matrix debonding. Fiber failures in the DFC specimens were distinguishable by showing the highest AE energy amplitude. They were dependant on the fiber diameters. Matrix cracking was determined from the relatively lower AE amplitude and AE energy, whereas fiber/matrix debonding could not be successfully isolated. AE method, however, can be applicable to the fragmentation method for interfacial strength(IFSS) in DFC specimens with adjusting the threshold to isolate fiber breaks from matrix crack and debonding.