In this study, the bonding strength of CFRP/Al hybrid joints was investigated according to different aluminum surface treatments. Also, their accelerated degradation behavior was analyzed under a galvanic corrosion environment induced by the potential difference between carbon fiber and aluminum. Single Lap Shear (SLS) specimens were made in accordance with the ASTM D5868 standard, applying three surface treatment variables: sanding, anodizing, and resin pre-coating (RPC). The bonding reliability was evaluated by measuring the changes in shear strength before and after exposure to the corrosive environment. Furthermore, the microstructural changes at the adhesive interface were observed using Scanning Electron Microscopy (SEM) to interpret the degradation and failure mechanisms associated with each treatment. The results demonstrated that the anodizing process exhibited the superior performance in terms of shear strength retention after degradation. This suggests that anodizing is a highly effective surface treatment strategy for enhancing the environmental durability of CFRP/Al hybrid structures.

본 연구에서는 CFRP/Al 이종소재 접합부에서 알루미늄 표면처리 방식에 따른 접합 강도 및 탄소섬유와 알루미늄 간의 전위차로 유발되는 갈바닉 부식(Galvanic corrosion) 환경에서의 가속 열화 거동을 비교 분석하였다. ASTM D5868 규격에 따라 단일 겹침 전단(SLS, Single Lap Shear) 시편을 제작하였으며, 알루미늄 표면처리는 샌딩(sanding), 아노다이징(anodizing), 레진 프리코팅(RPC, resin pre-coating) 세 가지 변수를 적용하였다. 열화 실험을 통해 부식 환경 노출 전후의 전단 강도 변화를 측정함으로써 표면처리 방식에 따른 접합 신뢰성을 평가하였다. 또한 주사전자현미경을 이용하여 열화 전·후 접착 계면의 미세 구조 변화를 관찰하고, 표면처리 방식에 따른 열화 및 파손 거동을 해석하였다. 연구 결과, 아노다이징 공법이 열화 후 전단강도 유지율 측면에서 가장 우수한 성능을 보였으며, 이는 CFRP/Al 이종소재 접합 구조에서 환경 내구성 향상을 위한 효과적인 표면처리 방법임을 시사한다.

Keywords: 이종 소재 접합(Dissimilar joint), 표면처리(Surface treatment), 갈바닉 부식(Galvanic corrosion), 침지시험(Immersion test), 전단강도(Shear strength)