• 접착 및 계면
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• 제3권2호
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• pp.17-29
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• 2002

Micromechanical 시험법과 표면 젖음성 측정을 이용한 implant용 생분해성 복합재료의 계면물성과 미세파괴 분해 메카니즘을 연구하였다. 분해시간이 경과함에 따라서 poly(ester-amide) (PEA)와 생활성 유리섬유의 인장강도와 탄성률 그리고 신율은 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, chitosan 섬유는 거의 변화가 없었다. 생활성 유리섬유와 poly-L-lactide(PLLA) 사이의 계면전단강도는 PEA나 chitosan 섬유 시스템의 경우보다 더 큰 값을 보였으나, 계면전단강도 감소 속도는 가장 빨랐고 chitosan 섬유의 경우가 가장 느린 결과를 보였다. 접착일 ($W_a$)은 생활성 유리섬유와 PLLA 사이에서 가장 높은 값을 나타냈으며, 이러한 표면 젖음성 결과는 계면전단강도 결과와 잘 일치하였다. 계면물성과 미세파괴 분해 메카니즘은 생분해성 복합재료의 성능을 조절할 수 있는 가장 중요한 요인들이다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.54-66
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• 2000

탄소섬유/에폭시 복합재료의 계면 및 미세파괴 물성을 인장 fragmentation과 압축 Broutman 두 시험법과 음향방출 시험을 이용하여 평가하였다. Maleic anhydride polymeric coupling agent와 amino-silane를 각각 전기증착법 및 dipping을 통하여 섬유표면에 적용하였다. 두 coupling agents를 사용한 섬유와 기지간의 계면전단강도는 인장 및 압축 두 시험에서 모두 미처리와 비교하여 큰 증가를 나타내었다. 인장시험 동안에, 원추모양의 섬유파단과 기지의 cracking 그리고 부분적인 interlayer failure로 이루어진 전형적인 미세파괴 형태가 발생하였다. 이에 비하여, 압축시험에서는 부러진 섬유의 끝에서 대각선 방향이 슬립거동이 관찰되었다. 주어진 두 힘의 하중상태에서 섬유의 파단은 항복점 전후 부근에서 일어났다. 음향방출분포는 인장에서 섬유표면 처리와 미처리의 두 조건에서 미세파괴 신호가 잘 분리되었으며, 한편, 압축에서는 signal이 다소 중복되어 나타났다. 이는 탄소섬유의 인장력/압축력 간의 파괴에너지 차이에 기인한다고 고려된다. 탄소와 basalt 섬유복합재료의 섬유파단 waveform의 최대 voltage는 압축보다 인장시험에서 상당히 크게 나타났으며, 이들은 음향방출시험으로 파괴에너지 차이를 명확히 비교 및 확인할 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.42-45
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• 2005

Interfacial evaluation of various combinations of both Flax and Hemp fibers/polypropylene were performed by using micromechanical test and nondestructive acoustic emission (AE). It can be because interfacial adhesion between the natural fiber surface and matrix plays an important role in controlling the overall mechanical properties of polymer composite materials by transferring the stress from the matrix to the fiber. It is necessary to characterize the interphase and the level of adhesion to understand the performance of the composites properly. Microfailure mechanism of single Flax fiber bundles were investigated using the combination of single fiber tensile test and nondestructive acoustic emission. Microfailure modes of the different natural fiber/polypropylene systems were observed using optical microscope and determined indirectly by AE and their FFT analysis.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.28-31
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• 1999

Carbon fiber/epoxy composites using electrodeposited monomeric and polymeric coupling agents were compared with the dipping and the untreated cases. Treating conditions such as time, concentration and temperature were optimized. Four-fibers embedded micro-composites were prepared for fragmentation test. Interfacial properties of four-fiber composites with different surface treatments were investigated with simultaneous acoustic emission (AE) monitoring. The microfailure mechanisms occurring from fiber break, matrix and interlayer crackings were examined by AE parameters and an optical microscope. It was found that interfacial shear strength (IFSS) of electrodeposited carbon fibers was much higher than the other cases under dry and wet conditions. Well separated and different-shaped AE groups occurs for the untreated and ED treated case, respectively.

• 접착 및 계면
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• 제2권1호
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• pp.9-17
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• 2001

전기저항 측정법과 인장 및 압축 시험을 이용하여, 탄소섬유/에폭시 복합재료의 정화특성과 계면물성을 평가하였다. 계면이 존재하지 않는 탄소섬유 자체만을 사용했을 경우에는 경화 초기와 최종단계의 저항차이는 없었으며, 계면이 존재하는 탄소섬유/에폭시 시편의 경우에는 매트릭스 경화 수축에 의해 저항차가 크게 나타났다. 인장 하충하의 저항 변화 측정에서, 전기증작된 시편은 섬유의 첫 파단에 의해 저항이 무한대로 도달하는 시간이 미처리에 비해 다소 지연되는 현상을 보였다. 인장 및 압축 시험에서 표면처리된 시연은 미처리섬유에 비해 계면전단 강도가 현저히 크게 증가하였다. 인장의 경우, 미처리 섬유에서는 debonding 형태, 그리고 표면처리된 섬유에서는 cone 형태의 판단이 관찰되었다. 압축에서는 부러진 섬유 끝에서 대각선으로 미끄러지는 파단 현상이 두 경우 모두에서 나타났는데, 미처리섬유는 창 끝과 같은 예리한 파단이 일어나며, 전기증착된 섬유는 다소 둔한 판단이 나타났다. 이를 통해 전기증착에 의한 표면처리가 계면접착력과 미세파괴구조에 인장 및 압축하에서 각각 다른 영향을 주는 것을 확인하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.109-113
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• 2002

Interfacial and electrical properties for the carbon fiber reinforced epoxy-amine terminated (AT) PEI composites were performed using microdroplet test and electrical resistance measurements. As AT PEI content increased, the fracture toughness of epoxy-AT PEI matrix increased, and IFSS was improved due to the improved toughness and energy absorption mechanisms of AT PEI. The microdroplet in the carbon fiber/neat epoxy composite showed brittle microfailure mode. At 15 wt% AT PEI content, ductile microfailure mode appeared because of improved fracture toughness. After curing, the changes of electrical resistance (ΔR) with increasing AT PEI content increased gradually because of thermal shrinkage. The matrix fracture toughness was correlated to IFSS, TEC and electrical resistance. In cyclic strain test, the maximum stress and their slope of the neat epoxy case were higher than those of 15 wt% AT PEI. The results obtained from electrical resistance measurements under curing process and reversible stress and strain were consistent well with matrix toughness properties.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.62-67
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• 2003

Microdroplet 시험법과 전기저항 측정을 이용하여 탄소섬유강화 epoxy-AT-PEI 복합재료의 손상 감지능 및 계면물성평가에 대한 연구를 수행하였다. AT-PEI 함량이 증가함에 따라 기지재료의 파괴인성은 증가하였으며, 이로 인한 에너지흡수 메커니즘에 의해서 계면전단강도 역시 증가하였다. Microdroulet 시험에서 순수 에폭시는 취성파괴 현상을 그리고 15 phr AT-PEI의 경우에는 파괴인성의 증가로 인해 연성 파단 현상을 관찰할 수 있었다. 경화 후에 열 수축에 의한 전기저항 변화는 AT-PEI 함량 증가에 따라 증가하였으며. 가변하중 하에서 순수 에폭시에 함침된 탄소섬유의 같은 응력까지의 도달시간과 기울기는 15 phr AT-PEI의 경우보다 더 빠르고 높았다. 경화과정과 가역적인 하중 하에서의 전기저항 측정으로부터 얻은 결과는 기지재료의 파괴인성과 잘 일치하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.92-95
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• 2004

Interfacial shear strength (IFSS) of environmentally- friend natural fiber reinforced polymer composites playa very important role in controlling the overall mechanical properties. In this work the IFSS of Ramie and Kenaf fibers/epoxy systems were evaluated using the combination of micromechanical technique, microdroplet test to find out an optimal condition in accordance with final purpose by comparing to each other. Clamping effect on fiber elongation was determined as well. In addition, the mechanical properties of the natural fibers were investigated using single fiber tensile test and analyzed statistically by both uni- and bimodal Weibull distributions. Microfailure modes of different natural fiber structures were observed using optical microscope.

• 소성∙가공
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• 제11권7호
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• pp.575-580
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• 2002

To evaluate elastic and micro-failure properties of MEMS materials, the electro-statically operated test devices were designed and fabricated by micro machining technology. The test structures consist or comb drives for loading and suspending beams in testing. From the analysis of beam displacement based on elastic beam theory, elastic modulus and yield strength of Al film were measured. And, by introducing the micro notch and cyclic loading, the micro-failure was Induced and the micro-fracture toughness of Si film was evaluated. Moreover, the cycles to failure were estimated from the degradation of resonant frequency. Finally, the effects of notch on micro failure were discussed.

• Macromolecular Research
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• 제8권4호
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• pp.153-164
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• 2000

By electrodeposition (ED) using a monomeric- and two polymeric coupling agents, the interfacial shear strength (IFSS) of carbon fiber/epoxy composites was investigated by fragmentation test. ED results were compared with the dipping and the untreated cases under dry and wet conditions. Multi-fiber composites (MFC) were used for the direct comparison for the untreated and the treated cases. Various treating conditions including time, concentration and temperature were evaluated, respectively. Under dry and wet conditions ED treatment exhibited much higher IFSS improvement compared to the dipping and the untreated cases. Monomeric- and polymeric coupling agents exhibited the comparative IFSS improvement. Adsorption mechanism between coupling agents and carbon fiber was analyzed in terms of the electrolyte molecular interactions during ED process based on to the chain mobility. The microfailure modes occurring from the fiber break, matrix and interlayer cracks were correlated to IFSS.