Composites Research

The Korean Society for Composite Materials (한국복합재료학회)
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Effect of Cold Temperature Dry and Elevated Temperature Wet on Mechanical Properties of CFRP Composites

냉각($-55^{\circ}C$) 및 고온다습 조건($82.2^{\circ}C$)이 탄소섬유강화 복합재의 기계적 특성에 미치는 영향 연구

  • Published : 2009.06.30
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Abstract

The mechanical behavior of carbon fiber reinforced polymeric (CFRP) composites was investigated. Both strength and modulus were measured at room temperature dry, cold temperature dry, $-55^{\circ}C$, and elevated temperature wet, $82.2^{\circ}C$ on seven different laminate configurations consisting of $[0_6]_T$, $[90_{12}]_T$, $[0_{16}]_T$ and $[90_{16}]_T$ unidirectional laminates, $[{\pm}45]_{5S}$ angle-ply laminate, $[0/90_{12}/0]_T$ cross-ply laminate, a 36-ply laminate $[0/45/-45/45/-45/0]_{3S}$. Based on the experimental data presented, it is shown that the strength at cold temperature dry, $-55^{\circ}C$ is increased with the brittleness of fiber or matrix. Moreover, it is shown that both shear strength and modulus at elevated temperature wet, $82.2^{\circ}C$ are decreased by the cause of interfacial deterioration between fiber and matrix with moisture absorption.

본 인구에서는 탄소섬유강화 복합재 구조물의 실제 사용조건인 환경에 따른 기계적 특성 연구를 수행하기 위하여, $[0_6]_T$, $[90_{12}]_T$, $[0_{16}]_T$, $[{\pm}45]_{5S}$, $[0/9012/0]_T$, $[0/45/-45/45/-45/0]_{3S}$의 실험을 통해, 복합재의 강도와 강성을 측정 하였다. 실험 결과, 환경조건에서 복합재의 파손 거동을 파악하고 설계관련 데이터베이스를 확보하였다. 저은 건조 조건에서 강도의 증가는 저온($-55^{\circ}C$)에서 섬유 촉은 모재의 취성 증가의 요인으로 분석된다. 고온다습 조건의 진단강도와 전단탄성계수 감소는 침투한 수분에 의해 섬유와 모재의 결합부의 물성이 저하한 것으로 분석된다.

Keywords

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