탄소섬유 산화 현상을 고려한 탄소복합재료의 섬유체적비 측정법
Paper : Method for Determining Fiber Volume Fraction in Carbon/Epoxy Composites Considering Oxidation of Carbon Fiber
- Resource Type
- Article
- Authors
- 김윤호 / Yunho Kim; Sathish Kumar; 최충현 / Chunghyeon Choi; 김천곤 / Chungon Kim; 김선원 / Sunwon Kim; 임재혁 / Jaehyuk Lim
- Source
- Composites Research(구 한국복합재료학회지). Oct 31, 2015 28(5):305
- Subject
- 섬유체적비
Fiber volume fraction
탄소섬유
Carbon fiber
열중량분석
Thermogravimetric Analysis
열분해
Pyrolysis
탄소섬유복합재료
Carbon fiber reinforced plastic
- Language
- Korean
- ISSN
- 2288-2103
섬유체적비에 따라 복합재료의 기계적 열적 특성이 크게 달라지기 때문에, 복합재료 설계시 섬유체적비를 올바르게 측정하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 섬유체적비를 측정하는 여러 방법은 산화되지 않는 유리섬유나 세라믹섬유를 사용한 복합재료의 경우에는 적합하고 효율적이다. 하지만 산화현상이 있는 탄소섬유의 경우에는 산화 방법과 조건에 따라서 다른 결과를 가져오게 되며 그러므로 올바른 섬유체적비를 측정이 어렵다. 본연구에서는 Thermogravimetric analysis를 수행하여 산화되는 탄소섬유의 질량 감소량을 보정하여 탄소섬유 복합재료의 섬유체적비를 측정하였고 현미경 단면 이미지를 이용하여 그 결과를 검증하였다.
Measuring fiber volume fraction properly is very important in designing composite materials because the fiber volume fraction mainly determines mechanical and thermal properties. Conventional Ignition methods are effective for ceramic fiber reinforcing composite materials. However, these methods are not proper for applying to carbon fiber reinforcing composites because of the venerable characteristic against oxidation of carbon fiber. In the research, fiber volume fraction of carbon fiber composites was obtained by a thermogravimetric analysis considering oxidation characteristic of the carbon fiber and the method was compared and verified with the results from microscopic cross section images.