Test Method on Interlaminar Tensile Properties of Carbon Fabric Reinforced Phenolic Composites

카본-페놀 직물복합재료의 층간인장물성 측정기법

Through-the-thickness properties of thick-walled cylindrical composites are required to determine structural performances because interlaminar tensile stress is primarily responsible for structural failure of the composites during their curing process. It is necessary for evaluating the tensile properties to find individual test methods to find appropriate methods because there are no recognised international standards(test methods and test specifications) available for generating reliable tensile properties in the direction. This paper has performed an experimental Study to measure that properties of carbon fabric/phenolic composites are produced by domestic company. Several test methods using an aluminum specimen were compared and evaluated. The best method, found out, was adopted to measure transverse through-the-thickness properties of composite materials. The results show that strain trends on four faces of composite specimen are the same.

적층 복합재료를 구조재로 이용할 경우 발생하는 구조적 파단과 두꺼운 원환체 형상의 복합재를 성형할 경우 발생하는 층간파단(interlaminar failures)은 주로 층간 인장응력에 기인하기 때문에 적층 복합재료의 층간인장 물성은 구조해석 시 요구되는 물성이다. 그러나 복합재료의 층간 인장물성은 세계적으로 통일된 시험방법 및 시험규격이 없고 신뢰할 수 있는 물성자료가 없어 자체적인 평가를 수행하여야 한다. 본 논문에서는 국내에서 내열/구조재로 생산되고 있는 카본/페놀 복합재료의 층간 인장물성 비교/평가에 앞서 층간 인장물성의 측정에 대한 시험적 연구를 수행하였다. 시험방법 연구에서는 알루미늄 시편을 이용하여 재료의 탄성한계 내에서 몇 가지 시험을 수행하여 시험방법을 비교 평가하였으며 그 결과로 선정한 시험방법을 복합재료에 적용하였다. 시험의 결과, 복합재 시편의 모든 면에서 같은 경향의 변형률을 얻음에 따라 저 하중에서 파단이 발생하는 복합재료의 층간 인장물성 최적 시험기법을 확보하였다.