Composites Research

The Korean Society for Composite Materials (한국복합재료학회)
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Interfacial shear strength test by a hemi-spherical microbond specimen of carbon fiber and epoxy resin

탄소섬유/에폭시의 반구형 미소접합 시험편에 대한 계면강도 평가

  • 박주언 (한양대학교 기계공학과 대학원) ;
  • 구자국 (한양대학교 기계공학과 대학원) ;
  • 강수근 (한양대학교 기계공학과 대학원) ;
  • 최낙삼 (한양대학교 기계공학과)
  • Published : 2008.08.31
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Abstract

Interfacial shear strength between epoxy and carbon fiber was analyzed utilizing a hemi-spherical microbond specimens adhered onto single carbon fiber. The hemi-spherical microbond specimen showed high regression coefficient and small standard deviation in the measurement of interfacial strength as compared with a droplet and an inverse hemi-spherical one. This seemed to be caused by the reduced meniscus effects and the reduced stress concentration In the region contacting with a pin-hole loading device. Finite element analysis showed that the stress distributions along the fiber/matrix interface in the hemi-spherical specimen had a stable shear stress distribution along the interface without any stress mode change. The experimental data was also different according to the kinds of loading device such as the microvise-tip and the pin-holed plate.

단일 탄소섬유에 부착된 반구형 미소본드 시험편을 제사하여 에폭시수지와 난소섬유사이의 계면전단강도를 평가하였다. 반구형 미소시험편의 경우, 드랍레트 미소접합시험편 및 역반구형 미소접합시험편과 비교하여 계면강도측정값들이 높은 회귀계수 및 삭은 편차를 보여주었다. 이는반구형 시험편의 메니스커스 부분이 다른 미소시험편보다 작으며 핀홀 부하장치의 선단과 접촉하고 있는 수지부분에서 응력집중이 감소했기 때인 것으로 사료된다. 이들 시험에 대한 유한요소해석결과, 반구형시험편에서는 수지/섬유의 계면부를 따라 전단응력분포가 응력모드의 전환이 없이 안정하였다. 또한 이들 계면강도 측정데이터는 미소 바이스의 선단과 핀홀 판의 선단과 같은 부하장치의 종류에 따라 달라졌음을 알았다.

Keywords

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