탄소섬유와 Epoxy Resin간의 계면결합력 증가를 위한 탄소섬유의 양극산화

Abstract

NaHCO3 수용액에서 PAN계 탄소섬유의 물리, 화학적 성질을 개선하기 위해서 탄소섬유를 양극산화한 후 탄소섬유-epoxy 복합재료(CFRP)를 제조하기 위해서 prepreg를 감은 후 적층성형 함으로써 탄소섬유와 epoxy resin간의 계면결합력을 조사하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 탄소섬유의 인장강도는 탄소섬유 표면의 defect가 제거되어 표면처리 되지 않은 섬유보다 11% 이상 증가하였다. 2) 양극산화 후 BET 표면적의 변화는 매우 작았다. 3) 표면처리한 탄소섬유의 FT-IR spectrum은 νOH, νCH, νC=O 그리고 νC-O이 각각 3450, 2923, 1720, 그리고 1400cm-1에서 나타났으며 이들의 peak intensity는 전류가 증가함에 따라 증가하였다. 4) 양극산화 후 복합재료의 ILSS(Interlaminar Shear Strength)값은 표면처리 되지 않은 값보다 약 60% 증가 하였는데 이는 양극산화를 하므로써 표면의 관능기가 증가함과 아울러 표면처리된 탄소섬유의 기계적 물성이 향상되었기 때문일 것으로 추정되었다.