Original Article
  • Effects of the Intraply Hybridization on the Mechanical Properties of Kevlar/Spectra Woven Laminated Composite
  • Cheol Kim, Tae-Jin Kang, Jong-Il Yook, Jong-Kyu Park
  • 층내 하이브리드화가 케블라/스펙트라 적층 복합재료의 물성에 미치는 영향
  • 김철(서울대학교 공과대학 섬유고분자공학과), 강태진(서울대학교 공과대학 섬유고분자공학과), 육종일(국방과학 연구소), 박종규(국방과학 연구소)
Abstract
고강도 폴리에틸렌 섬유인 스펙트라와 케블라 섬유를 층내 하이브리드화하여 그에 따른 물성의 변화를 연구하였다. 인장 시험, 3점 굽힘시험, 층간 전단력 시험과 함께 충격시험을 행하여 그 기계적 물성을 비교하였으며, 또한 충격 시험 후에 잔여압축 강도를 측정함으로 재료의 손상 정도를 평가하였다. 인장 실험에서는 하이브리드 복합재료가 인장 강도나 탄성을 면에서 혼합률 법칙보다 약간 증가하는 경향을 보였다. 반면 굽힘 실험에서는 층내 하이브리드화에 의한 물성의 증가를 보이지 않았다. 층간 전단력의 감소에 다른 결과로서 충격 실험에서는 층간 분리의 영역의 확대를 가져왔으며, 결과적으로 하이브리드 복합재료의 충격 흡수 에너지가 스펙트라 복합재료에 비하여 증가하는 결과를 가져왔다. 충격 후 압축 실험에서 잔여 압축 강도를 비교한 결과, 하이브리드 복합재료의 압축강도 감소가 가장 심한 것으로 나타나 층간 분리 영역의 확대를 확인할 수 있었으며, 층간 전단력 실험의 결과와도 일치하는 경향을 보였다. 절대적인 압축 강도는 스펙트라 복합재료에 비하여 하이브리드 복합재료의 압축 성능 46~120% 까지 향상되는 것을 알 수 있었다.

고강도 폴리에틸렌 섬유인 스펙트라와 케블라 섬유를 층내 하이브리드화하여 그에 따른 물성의 변화를 연구하였다. 인장 시험, 3점 굽힘시험, 층간 전단력 시험과 함께 충격시험을 행하여 그 기계적 물성을 비교하였으며, 또한 충격 시험 후에 잔여압축 강도를 측정함으로 재료의 손상 정도를 평가하였다. 인장 실험에서는 하이브리드 복합재료가 인장 강도나 탄성을 면에서 혼합률 법칙보다 약간 증가하는 경향을 보였다. 반면 굽힘 실험에서는 층내 하이브리드화에 의한 물성의 증가를 보이지 않았다. 층간 전단력의 감소에 다른 결과로서 충격 실험에서는 층간 분리의 영역의 확대를 가져왔으며, 결과적으로 하이브리드 복합재료의 충격 흡수 에너지가 스펙트라 복합재료에 비하여 증가하는 결과를 가져왔다. 충격 후 압축 실험에서 잔여 압축 강도를 비교한 결과, 하이브리드 복합재료의 압축강도 감소가 가장 심한 것으로 나타나 층간 분리 영역의 확대를 확인할 수 있었으며, 층간 전단력 실험의 결과와도 일치하는 경향을 보였다. 절대적인 압축 강도는 스펙트라 복합재료에 비하여 하이브리드 복합재료의 압축 성능 46~120% 까지 향상되는 것을 알 수 있었다.

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  • 1995; 8(3): 25-35

    Published on Jun 30, 1995