• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.32-35
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• 1999

Poly(arylene ether phosphin oxide) (PEPO), Udel$^{\circledR}$ P-1700, Ultem$^{\circledR}$ 1000. poly(hydroxy ether) (PHE), carboxy modified poly(hydroxy ether)(C-PHE) and poly(hydroxy ether ethanol amine) (PHEA) were utilized for a coating of carbon fibers. Interfacial shear strength(IFSS) of polymers to carbon fibers was also evaluated in order to understand the adhesion mechanism. IFSS was measured via micro-droplet tests, and failure surfaces were analyzed by SEM. Diffusion between polymer and vinyl ester resin was investigated as a function of styrene content; 33. 40 or 50wt.% and the solubility parameters of polymers were calculated. The results were correlated to the interfacial shear strength. The highly enhanced interfacial shear strength (IFSS) was obtained with PEPO coating, and marginally improved IFSS with PHE, Udel$^{\circledR}$ and C-PHE coatings, but no improvement with PHEA and Ultem$^{\circledR}$ coatings.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.153-157
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• 2001

Interfacial properties and microfailure modes of electrodeposition (ED) treated carbon fiber reinforced polyetherimide (PEI) toughened epoxy composite were investigated using microdroplet test and the measurement of surface wettability. As PEI content increased, Interfacial shear strength (IFSS) increased due to enhanced toughness and plastic deformation of PEI. In the untreated case, IFSS increased with adding PEI content, and IFSS of pure PEI matrix showed the highest. On the other hand, for ED-treated case IFSS increased with PEI content with rather low improvement rate. The work of adhesion between fiber and matrix was not directly proportional to IFSS for both the untreated and ED-treated cases. The matrix toughness might contribute to IFSS more likely than the surface wettability. Interfacial properties of epoxy-PEI composite can be affected efficiently by both the control of matrix toughness and ED treatment.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.263-267
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• 2001

The changes of interfacial properties and microfailure degradation mechanisms of bioabsorbable composites with hydrolysis were investigated using micromechanical test and acoustic emission (AE). As hydrolysis time increased, the tensile strength, the modulus and the elongation of PEA and bioactive glass fibers decreased, whereas those of chitosan fiber changed little. Interfacial shear strength (IFSS) of bioactive glass fiber/poly-L-lactide (PLLA) composite was significantly higher than that two other systems. The decreasing rate of IFSS was the fastest in bioactive glass fiber/PLLA composite, whereas that of chitosan fiber/PLLA composite was the slowest. With increasing hydrolysis time, distribution of AE amplitude was narrow, and AE energy decreased gradually.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.512-520
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• 2001

섬유강화 복합재료의 물성을 결정하는 주요 인자중 하나는 계면결합력이다. 본 연구에서는 유리섬유와 PC/SAN 블렌드를 대상으로 하여 계면결합력을 측정하였으며 SAN함량을 0-30 wt%까지 변화시켜 실험하였다. 계면결합력 측정에는 Single Fiber Fragmentation Test법을 사용하였는데 SAN 함량이 증가할수록 계면결합력이 증가하였다. 한편 계면결합력을 증가시키기 위해 PC/SAN 혼련물을 개질하고자 소량의 SMA를 혼합하였으며, 유리섬유 표면을 실란 커플링제로 처리하여 관능기를 도입하였다. 계면결합력은 SAN/SMA계의 상용성에 크게 영향을 받았으며, 비상용성 SAN/SMA계보다 상용성 SAN/SMA계에서 계면결합력이 증가하였다. 또한 상용성 SAN/SMA계에서는 계면결합력이 SMA 내의 MA 함량이 아닌 전체 계내의 MA 함량에 의존하였으며 그 최적 함량은 0.4wt%였다.

• Macromolecular Research
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• 제10권1호
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• pp.24-33
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• 2002

Interfacial and microfailure properties of carbon fiber/epoxy composites were evaluated using both tensile fragmentation and compressive Broutman tests. A monomeric and two polymeric coupling agents were applied via the electrodeposition (ED) and the dipping applications. A monomeric and a polymeric coupling agent showed significant and comparable improvements in interfacial shear strength (IFSS) compared to the untreated case under both tensile and compressive tests. Typical microfailure modes including cone-shaped fiber break, matrix cracking, and partial interlayer failure were observed under tension, whereas the diagonal slipped failure at both ends of the fractured fiber appeared under compression. Adsorption and shear displacement mechanisms at the interface were described in terms of electrical attraction and primary and secondary bonding forces.

• Composites Research
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• 제24권4호
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• pp.11-16
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• 2011

극저온 응용에서 사용하는 고분자복합재료의 계면물성 유지가 아주 중요하다. 본 연구에서는 상온과 극저온에서 사용하는 단일 탄소섬유강화 에폭시 복합재료를 마이크로드롭넷 시험과 전기-미세역학시험법을 이용한 계면전단강도와 겉보기 강성도를 평가하였다. 탄소섬유와 저온용 에폭시의 극저온에 따른 기계적 물성변화를 확인하였다. 극저온에서 탄소섬유 인장실험 결과, 상온과 비교하여 강성도는 유지하면서 강도와 연신율이 감소하였다. 이에 비해, 에폭시 기지는 상온보다 극저온에서 강도가 증가되었으나, 연신율이 감소하는 결과를 보여주었다. 이는 탄소섬유에 비해 에폭시 수지내 존재하는 빈 공간이 극저온에서 열적 수축이 최대로 일어나기 때문이다. 계면전단강도는 $-10^{\circ}C$에서 최대를 보인 후에 극저온까지 점차 감소를 보여 주었다. 그러나, 탄소섬유와 YDF-175 에폭시가 극저온에서도 여전히 상온보다 양호한 계면전단강도를 보여주었다. 이 결과는 아주 유용하며 선정된 저온용 에폭시의 인성과 계면접착력이 극저온에서도 유지되기 때문이다.

• Macromolecular Research
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• 제13권5호
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• pp.453-459
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• 2005

Natural fiber henequen/unsaturated polyester (UPE) composites were fabricated by means of a compression molding technique using chopped henequen fibers treated at various electron beam (EB) dosages. The interfacial shear strength (IFSS), dynamic mechanical properties, and thermal expansion behavior were investigated through a single fiber microbonding test, fractographic observation, dynamic mechanical analysis, and thermomechanical analysis, respectively. The results indicated that the interfacial and dynamic mechanical properties significantly depended on the level of the EB treatment irradiated onto the henequen fiber surfaces. The effect of EB treatment on the IFSS, storage modulus and fracture surface of the henequen/UPE composites agreed with each other. The results of this study also suggested that the modification of henequen fiber surfaces at 10 kGy EB is the most effective for improving the interfacial properties of the henequen/UPE composites.

• 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.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.299-303
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• 2018

탄소섬유 강화 PA6 복합재료의 탄소섬유-메트릭스간 계면결합력과 반응중합도 향상을 위해서 기존 탄소섬유의 에폭시 사이징제를 디사이징처리하여 에폭시를 제거한 후 우레탄계, 나일론계, 페녹시계 사이징제로 재처리해주었으며, 리사이징처리된탄소섬유의표면을관찰하였다. 리사이징처리된탄소섬유의계면결합력은 IFSS(Interfacial shear strength)를 통해서 확인하였으며, 계면 결합 강도 측정 후 파단면은 주사전자현미경을 통해서 관찰하였다. 나일론계와 페녹시계 사이징제로 처리된 탄소섬유가 우레탄계 사이징에 비해 계면 결합력이 상승한 것을 확인하였다. 우레탄계 리사이징 처리된 탄소섬유는 기존 에폭시 사이징 탄소섬유보다 계면 결합력이 감소한 것으로 확인되었다. 이 결과는 기존 탄소섬유의 저활성과 평활성을 제거하여 탄소섬유와 나일론6 사이의 계면 결합력이 향상된 것으로 판단된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.159-162
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• 2000

Interfacial and microfailure properties of carbon fiber/epoxy matrix composites were evaluated using both tensile fragmentation and compressive Broutman tests with acoustic emission (AE). Amino-silane and maleic anhydride polymeric coupling agents were used via the dipping and electrodeposition (ED), respectively. Both coupling agents exhibited higher improvements in interfacial shear strength (IFSS) under tensile tests than compressive cases. However, ED treatment showed higher IFSS improvement than dipping case under both tensile and compressive test. The typical microfailure modes including fiber break, matrix cracking, and interlayer failure were observed during tensile test, whereas the diagonal slippage in fiber ends was observed during compressive test. For both the untreated and treated cases AE distributions were separated well under tensile testing. On the other hand, AE distributions were rather closer under compressive tests because of the difference in failure energies between tensile and compressive loading. Under both loading conditions, fiber breaks occurred around just before and after yielding point. Maximum AE voltage fur the waveform of carbon or basalt fiber breakage under tensile tests exhibited much larger than those under compressive tests.