Original Article
  • Carbonization Process of Carbon Fiber/Phenolic Resin Composites, I. Mechanical Properties with Different Carbon Fiber Type and Shape
  • Chul-Rim Choe, Jyong-Sik Jang, Byung-Il Yoon
  • 탄소섬유/페놀수지 복합재료의 탄화공정에 관한 연구, I. 탄소섬유 종류 및 조직에 따른 기계적 물성
  • 최철림(한국과학기술연구원 고분자 복합재료 연구실), 장정식(한국과학기술연구원 고분자 복합재료 연구실), 윤병일(국방과학연구소 복합재료 연구실)
Abstract
탄소/탄소 복합재료의 제조과정중 폐놀수지를 이용한 수지 함침법을 통해 탄화공정과 고밀도화 공정을 수행하였다. 수지함침법의 경우, 탄소/탄소 복합재료의 최종 물성은 탄소섬유의 형태 및 조직,매트릭스 수지의 종류,탄화방법,시편의 두께,탄화된 매트릭스의 미세구조 및 형태에 크게 의존하게 되며,이들 인자에 대한 전반적인 연구가 행하여졌다. 탄화공정중 가열속도는 100˚C/hr에서 10˚C/hr로 변화시켰으며,시간당 100˚C의 가혹한 열변화 조건에 비해 시간당 10˚C 일때 밀도 및 굴곡 탄성율,층간 전단력이 크게 향상됨을 알 수 있었다. 최종 탄화물의 굴곡 탄성율 및 밀도는 두께에 크게 의존하지 않으나,않은 시편의 경우에는 약간의 기계적 물성 저하가 관찰되었다. 고강도 섬유인 G-30 fabric이 rayon계 WCA fabric에 비해 기계적 물성이 우수하였다. 섬유의 형태로는 chopped fabric과 2D plain fabric이 사용되었으며, 2D plain fabric이 chopped fabric보다 우수한 물성을 나타내었다. 또한 탄화 공정수가 증가함에 따라 밀도는 증가하였으며, 밀도가 증가할수록 탄화시편의 기계적 물성은 크게 향상되었다.

탄소/탄소 복합재료의 제조과정중 폐놀수지를 이용한 수지 함침법을 통해 탄화공정과 고밀도화 공정을 수행하였다. 수지함침법의 경우, 탄소/탄소 복합재료의 최종 물성은 탄소섬유의 형태 및 조직,매트릭스 수지의 종류,탄화방법,시편의 두께,탄화된 매트릭스의 미세구조 및 형태에 크게 의존하게 되며,이들 인자에 대한 전반적인 연구가 행하여졌다. 탄화공정중 가열속도는 100˚C/hr에서 10˚C/hr로 변화시켰으며,시간당 100˚C의 가혹한 열변화 조건에 비해 시간당 10˚C 일때 밀도 및 굴곡 탄성율,층간 전단력이 크게 향상됨을 알 수 있었다. 최종 탄화물의 굴곡 탄성율 및 밀도는 두께에 크게 의존하지 않으나,않은 시편의 경우에는 약간의 기계적 물성 저하가 관찰되었다. 고강도 섬유인 G-30 fabric이 rayon계 WCA fabric에 비해 기계적 물성이 우수하였다. 섬유의 형태로는 chopped fabric과 2D plain fabric이 사용되었으며, 2D plain fabric이 chopped fabric보다 우수한 물성을 나타내었다. 또한 탄화 공정수가 증가함에 따라 밀도는 증가하였으며, 밀도가 증가할수록 탄화시편의 기계적 물성은 크게 향상되었다.

This Article

  • 1990; 3(2): 1-10

    Published on Apr 30, 1990