• 접착 및 계면
• /
• 제4권1호
• /
• pp.18-27
• /
• 2003

Micromechanical 시험법과 표면 젖음성 측정을 이용하여 플라즈마 처리된 생분해성 poly(p-dioxanone) (PPDO) 섬유강화 poly(L-lactide) (PLLA) 복합재료의 계면물성과 미세파괴 분해메카니즘을 연구하였다. PPDO 섬유강화 PLLA 복합재료는 장기간의 사용기간 동안 우수한 기계적 물성을 제공할 수 있다. PPDO 섬유와 PLLA 기지재료의 분해정도는 열분석과 광학적인 관찰을 통해서 확인하였다. PPDO 섬유와 PLLA 기지재료 사이의 계면전단강도와 접착일은 플라즈마 처리 시간이 60초 일때 가장 컸으며, 접착일과 polar 표면자유에너지는 계면전단강도와 비례하였다. 초기상태의 PPDO 섬유는 연성파단 형상이 나타났으나, 분해시간이 진행됨에 따라 분자량 감소로 인해 점차적으로 취성 파단 형상으로 변하였다. 계면물성과 미세파괴 분해메카니즘은 분해가 진행됨에 따라 변하기 때문에 섬유강화 생분해성 복합재료의 성능을 조절하는데 중요한 요인들이다.

• Composites Research
• /
• 제16권4호
• /
• pp.74-79
• /
• 2003

Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 산소 플라즈마 처리된 PBO와 Kevlar 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면물성과 미세파괴메카니즘을 고찰하여 상호 비교하였다. 산소 플라즈마 처리된 PBO와 Kevlar 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면전단강도와 접착일은 극성 작용기의 도입으로 향상 시킬 수 있었다. 임계표면장력과 총 표면자유에너지 중 극성 표면자유에너지는 플라즈마 처리된 Kevlar 섬유에서 가장 컸으며. 미처리된 PBO의 섬유의 경우에서 가장 작았다. Microfibril 파단 형상은 산소 플라즈마 처리된 Keviar 섬유의 경우에서는 명확하게 관찰 되었으며. 미처리와 비교차여 microfibril 파단이 대각선 방향으로 연속적해서 일어나 가장 많은 섬유 파단 신호가 감지되었다 비파괴 음향방출법을 이용하여 얻은 섬유파단 감지 결과는 microdroplet과 두 섬유강화 복합재료 시험법에서 광학현미경을 이용하여 관찰한 미세파단 형상과 상호 일치하였다.

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

• Composites Research
• /
• 제14권4호
• /
• pp.15-26
• /
• 2001

Implant용 bioabsorbable 복합재료의 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘을 micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 평가하였다. Poly(ester-amide)와 bioactive 유리섬유의 인장 강도와 탄성률 그리고 연신율은 분해시간에 따라 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, chitosan 섬유는 분해시간 내에서 거의 변화가 없었다. Dual matrix composite 시험법을 이용하여 측정된 bioactive 유리섬유와 poly(L-lactide) 사이의 계면전단강도는 chitosan이나 poly(ester-amide) 섬유의 경우 보다 큰 값을 보였다. 그리고 계면전단강도 감소는 bioactive 유리섬유 강화 poly(L-lactide) 복합재료에서 가장 빨랐으며, chitosan 섬유의 경우가 상대적으로 가장 느린 경향을 보였다. Poly(ester-amide) 섬유의 분해시간에 따른 음향방출 진폭과 에너지는 점차로 감소하였고, 음향방출 진폭의 분포 역시 점차 좁아짐을 보여주었다. Bioactive 유리섬유에서 인장파단에 의한 음향방출 진폭과 에너지는 압축파단의 경우 보다 크게 나타났으며, 또한, 인장 및 압축시험 모두에서 초기상태가 분해 후 보다 더 큰 값을 보였다. 본 연구에서 평가한 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘은 생흡수성 복합재료의 성능을 조절할 수 있는 중요한 요소가 될 것이다.

• 접착 및 계면
• /
• 제3권2호
• /
• pp.17-29
• /
• 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.

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

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.258-262
• /
• 2001

The contact resistivity was correlated with IFSS and microfailure modes in conductive fiber/cement composites electro-pullout and AE. As IFSS increased, the number of AE signals increased and the contact resistivity increased latter to the infinity. In dual matrix composite (DMC) test and AE, the number of signals with high amplitude and energy in g]ass fiber composite is significantly larger than that of no-fiber composite. Many vertical and diagonal cracks were observed in glass fiber and no-fiber composite under tensile test, respectively. Electro-micromechanical technique and AE can be used efficiently for sensitive nondestructive (NDT) evaluation and to detect microfailure mechanisms in various conductive fibers reinforced brittle and nontransparent cement composites.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.153-157
• /
• 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
• /
• 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.79-83
• /
• 2000

Interfacial and microfailure properties of carbon liber/bismaleimide (BMI) composites were evaluated using both tensile fragmentation and compressive Broutman tests with acoustic emission (AE). Since BMI is rather difficult matrix to apply for the conventional fragmentation test because of its too low elongation and too brittle and high modulus properties, dual matrix composite system was applied. After carbon fiber/BMI composite was prepared for rod shape by controlling differing curing stage, composites rod was embedded in toughened epoxy as outer matrix. The typical microfailure modes including fiber break, matrix cracking, and interlayer failure were observed during tensile testing, whereas the diagonal slippage in fiber ends was observed during compressive test. On the other hand, AE amplitudes of BMI matrix fracture were higher than carbon fiber tincture under tensile test because BMI matrix has very brittle and high modulus. The waveform of signals coming from BMI matrix fractures was consistent with AE amplitude result under tensile tests.

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