• 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.

• 대한치과교정학회지
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• 제30권5호
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• pp.625-642
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• 2000

본 연구는 열적 및 기계적 피로응력이 교정용 브라켓의 전단결합강도, 인장결합강도, 전단-인장 복합 결합강도에 미치는 영향과 결합상태에 미치는 영향, 그리고 접착파절 양상을 비교하는데 목적이 있다. 이를 위하여 기저부 형태가 다른 5종의 금속 브라켓을 교정치료를 목적으로 발거한 상$\cdot$하악 소구치에 부착하여, 계면에 200g의 전단-인장 복합 하중을 4주간 가한 기계적 피로시험과, 5,000회의 thermocycling을 시행한 열적 피로시험 후, 전단결합강도, 인장결합강도, 및 전단-인장 복합 결합강도를 측정하고, 파절양상을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정적시험에서 얻은 브라켓 접착부의 결합강도는 Photoetched base가 가장 크고, Integral base가 가장 작았다(p<0.05). 모든 종류의 브라켓에서 전단결합강도가 가장 컸으며, 전단-인장 복합 결합강도는 전단결합강도의 1/3 수준으로 가장 작았다. 2. 4주간 200g의 전단-인장 복합 하중을 가한 후의 결합강도는 Photoetched base가 가장 크고, Integral base가 가장 작았으며 (p<0.05), 기계적 피로시험 후 Photoetched base와 Micro-Etched Foil Mesh base의 전단, 인장, 전단-인장 복합 결합강도가 감소하였고, Chessboard base의 전단결합강도가 감소하였다(p<0.05). 3. 5,000회의 thermocycling 후의 결합강도는 Photoetched base가 가장 컸고, integral base가 가장 작았으며(p<0.05), 열적 피로시험 후 Photoetched base와 Chessboard base, Micro-Etched Foil Mesh base의 결합강도가 모두 감소하였다(p<0.05). 4. 정적시험의 결합강도 측정 후 접착파절은 브라켓/레진 계면에서 일어났으며, thermocycling 후에는 브라켓/레진 계면과, 법랑질/레진 계면, 레진내 파절이 혼합되어 나타나 ARI 점수가 높아졌다. 기계적 피로시험 후에는 정적시험 때와 비슷한 ARI 점수를 보였다. 5. 모든 브라켓에서 thermocycling 후 브라켓/레진 계면과 법랑질/레진 계면에서 미세 균열이 관찰되었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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• pp.98-103
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• 2002

BGA(Ball Grid Array) 패키지의 솔더볼 패드 중의 하나인 Au/Ni-Co/Cu 금속층 위에 Bi가 첨가된 Sn-3.5Ag-$\chi$Bi 솔더볼을 리플로우시켰다. 리플로우한 후 130 $^{\circ}C$에서 열처리함에 따른 계면상 및 솔더 내부의 상변화를 관찰하였다. 계면에는 (Ni,Co)$_3$Sn$_4$외에 (Au,Ni,Co,Bi)Sn$_4$가 생성되었음을 관찰할 수 있었고, 솔더 내부에는 (Au,Ni,Co,Bi)SH$_4$, Ag$_3$Sn, Bi 상이 혼재되어 있었다. Nano-indentation에 의한 경도 측정 결과, Bi 함량 증가에 따라 경도는 증가하였으나, 볼전단(Ball Shear) 테스트 결과는 Bi가 증가됨에 따라 오히려 볼전단 강도값이 감소하였다. 이는 파면 검사 결과, 파괴 경로가 주로 계면의 금속간 화합물과 솔더 사이에서 진행함에 기인한 것이다. 솔더 내부의 파괴 경로를 가진 2.5Bi가 가장 우수한 볼전단 강도값을 나타내었는데, 이는 솔더내의 Bi의 고용강화에 기인한 것으로 보인다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.305-310
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• 2021

섬유강화복합재료의 기계적물성은 섬유의 체적분율 및 사이징제 조건에 의한 계면강도에 영향을 받는다. 최적의 계면은 기지층에서 강화재로의 기계적 응력을 효과적으로 전달하여 응력 집중을 완화하고 결과적으로 복합재료의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 사이징제 조건 및 섬유체적분율에 따른 에폭시 수지와 유리섬유 간의 젖음성 및 계면강도를 평가하였다. 정적 및 동적접촉각을 이용하여 사이징제가 다른 유리섬유와 에폭시 수지의 표면에너지를 계산하였고, 이를 활용하여 접착일을 계산하였다. 유리섬유 토우 캐필러리 시험법을 이용하여 젖음성을 평가하였고, 마이크로드롭렛 인발시험을 통해 계산된 계면전단강도를 이용하여 계면강도를 평가하였다. 최종적으로 젖음성과 계면강도를 활용하여 최적의 유리섬유강화 복합재료 제작 조건을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.791-796
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• 2013

본 연구에서는 탄소섬유의 표면처리에 따른 탄소섬유/폴리프로필렌 복합재료의 기계적 물성을 평가하였다. 탄소섬유와 폴리프로필렌 사이의 계면 결합력을 증가시키기 위해 실란 커플링제 처리와 플라즈마 처리 같은 탄소섬유의 표면처리를 실시하였다. XPS, SEM 그리고 단일섬유 인장강도 시험을 통해 표면 처리된 탄소섬유의 표면 특성을 분석하였으며, Short beam 전단시험을 통해 표면 처리에 따른 복합재료의 계면 전단 강도를 측정하였다. 실험 결과로부터 플라즈마 처리 시간에 따라 복합재료의 계면 전단 강도는 증가하였으며, 1 분 동안 플라즈마 처리 후 실란 커플링제 처리된 시편의 계면 전단 강도는 처리하지 않은 시편에 비해 48.7% 증가하였다.

• Composites Research
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• 제21권4호
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• pp.15-21
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• 2008

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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권4호통권37호
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• pp.351-357
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• 2005

솔더/UBM 계면반응에 따른 솔더범프의 기계적 신뢰성을 평가하기 위한 방안으로서 Cu UBM 상에서 리플로우한 Sn-52In 솔더범프의 리플로우 조건에 따른 전단응력과 전단에너지의 변화거동을 비교하였다. 리플로우 조건에 따른 전단에너지의 변화거동이 전단강도에 비해 Sn-52In/Cu 계면반응 및 파괴모드의 변화거동과 훨씬 잘 일치하여 솔더/UBM 계면반응에 따른 기계적 신뢰성을 분석하는데 전단에너지가 전단강도보다 훨씬 효과적인 평가 방안임을 알 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제8권3호
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• pp.9-15
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• 2007

표면처리에 따른 Jute 섬유 강화 폴리프로필렌 복합재료의 수화 전 후 계면 물성을 미세역학시험과 동적 접촉각으로 평가하였다. 알칼리 및 실란 커플링제 용액으로 Jute 섬유의 표면을 처리함으로 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도가 증가를 하였으며, 수화 이후 미처리, 알칼리 그리고 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 기지재 사이의 계면전단강도는 수분침투에 의해 감소하였다. 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도는 알칼리 용액 및 미처리의 경우에 비해 높았다. 미처리, 실란 커플링제 및 알칼리 용액 처리된 Jute 섬유의 표면에너지는 동적 접촉각 측정을 통해 계산되어졌다. 수화 이후의 열역학적 접착일은 섬유와 기지재 사이의 물 중간층을 고려하여 계산하였다. 계산되어진 결과를 통해 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 계면 사이가 가장 안정한 것으로 나타났다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.252-256
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• 2002

본 연구에서는 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면특성에 미치는 실란계 사이징제의 영향을 조사하기 위하여 microbonding test, short-beam shear test 그리고 dynamic mechanical analysis 방법을 사용하였다. 전자의 미시적인 방법과 후자의 두 가지 거시적인 접근 방법으로부터 얻은 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면특성에 대한 결과가 서로 일치하였다. 상업적으로 사이징 처리된 경우와 비교할 때, 본 연구에 적용된 네 종류의 실란계 사이징제는 유리섬유-나일론 6 수지의 계면결합력을 크게 향상시켰다. 특히, 3-chloropropyltrimethoxysilane (Z-6076)의 사용은 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면전단강도와 층간전단강도를 가장 두드러지게 증가시켰다.

• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.336-342
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• 1999

탄소섬유 복합재료의 계면강도 증가를 위하여 탄소섬유의 표면처리에 대한 많은 연구가 이루어져 왔다. 기존의 상업적인 표면처리의 경우 탄소 섬유 표면 산화처리 후 수분산성 에폭시계 유기화합물을 코팅 (사이징처리)하여 탄소섬유에 에폭시 기지와의 상용성과 취급 용이성을 부여하고 있다. 이러한 재료로 제조된 탄소섬유 복합재료는 높은 층간 전단 강도를 나타내나 충격강도는 다소 낮은 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 탄소섬유 표면 산화 처리 후 기존의 사이징 처리 대신에 반응성과 유연성이 있는 계면상 (interphase)을 도입하여 복합재료의 층간전단강도와 충격강도를 향상시키고자 하였다. 탄소섬유의 전기전도성을 이용하여 이온화가능하고 연성을 가진 고분자인 MVEMA (poly (methyl vinyl ether-co-maIeic anhydride))와 EMA (poly (ethylene-co-maleic anhydride))를 수용액상에서 탄소섬유 표면에 전착 시키는 방법을 사용하였다. 전착에 의해 MVEMA 또는 EMA가 $0.1{\sim}0.2{\mu}m$ 두께로 얇게 코팅된 탄소섬유, 상용의 탄소섬유, 사이징처리를 하지 않은 탄소섬유로 복합재료를 제조하여 물성을 비교 평가하였다. 계면상의 두께가 얇을수록 층간전단강도가 증가하였으며, 충격강도는 감소하였는데, 계면상의 최적두께는 $0.1{\mu}m$ 정도였다. MVEMA 계면상을 도입한 경우가 상업적으로 표면처리 한 경우보다 층간전단강도의 경우 약 20% 정도 증가하였고 Izod 충격강도의 경우 약 50% 정도 증가하였다. MVEMA 계면상을 도입한 경우 복합재료의 흡습률이 높았다.