초록
흑연분말 첨가가 탄소/탄소 복합재료의 물성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 페놀수지에 흑연분말을 0~30wt.%첨가하여 greenbody(G/B)를 제조하고 이를 $1000^{\circ}C$까지 탄화시켜 탄소/탄소 복합재료를 제조하였다. 굽힘특성은 G/B와 탄소/탄소 복합재료 모두 흑연분말 20wt.% 첨가시 최대치를 보였으며, 그 이상에서는 수지 내의inhomogeneity 증가 때문에 굽힘강도가 감소하였다. 페놀수지만을 경화시킨 경우에는 흑연분말을 20wt.% 첨가한 수지의 굽힘 강도가 첨가하지 않은 수지의 경우보다 낮은 값을 보였으나, 탄화 후에는 혹연분말의 첨가가 탄화수축 감소와 균열경로를 바꾸어 주는 효과를 주어서, 분말을 첨가한 시편의 굽힘 강도가 3배 이상 증가하였다. Mode II ENF 시험결과, G/B와 탄소/탄소 복합재료 모두 20wt.%의 흑연분말 첨가시에 에너지해방율($G_{II}$)이 증가하였으나, 분말의 첨가가 탄소/탄소 복합재료에 더 효과적임을 에너지해방율의 증가치로부터 확인할 수 있었다.
Effect of graphite powder addition on the mechanical properties of carbon fiber reinforced carbon composites (C/C composites) was investigated. Greenbody (G/B) with 0~30wt.% graphite powder addition to phenol resin was prepared and carbonized at $1000^{\circ}C$ to make C/C composites. Flexural strengths of 20wt.% graphite powder additions showed maximum values in the both case of G/B and C/C composites. But, at the graphite addition over 20wt.%, there was negative effect due to the matrix inhomogeneity. Flexural strength of cured resin without graphite Powder was higher than that with graphite. However, flexural strength of carbonized resin with graphite increased three times as much as that of carbonized resin without graphite. Because the addition of graphite powder effects the restraint of shrinkage after carbonization and the deflection of crack path. In Mode II ENF test, energy release rates($G_{II}$) of G/B and C/C composites with the 20w1.% addition of graphite were both increased. But, the addition of graphite was more effective to the increase of $G_{II}$ in C/C composites than that in G/B.
