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탄소섬유/아라미드섬유 하이브리드 복합재료의 적층 순서의 영향 평가
이현호,배서연,이성비,이명규,나원진 한국복합재료학회 2023 Composites research Vol.36 No.6
탄소섬유 복합재료는 우수한 물성을 바탕으로 산업 전반에 활용되고 있으나 취성이 강하다는 단점이 있다. 연신율이 높은 소재와의 하이브리드화를 통해 강도 면에서는 다소 감소되더라도 파괴인성을 향상시킬 수 있다. 이 연구에서는 탄소섬유와 아라미드섬유를 하이브리드한 적층 판재의 물성을 평가하되, 적층 순서를 다르게 하여 이종재료와의 계면 형성 정도를 조절하였다. 그 결과 25 % 의 아라미드 섬유 포함 시 순수 탄소섬유 대비 최대 63 % 의 Izod 충격강도의 향상을 확인할 수 있었으며, 중간 정도의 복잡도를 가진 적층순서 [CF/CAF2/CF]s 에서 가장 우수하였다. 그러나 전체적인 복합화 효과는 부정적인 것으로 분석되었다. Carbon fiber-reinforced composites have excellent mechanical properties. However, the fracture toughness is a disadvantage due to brittle failure mode. The fracture toughness can be enhanced using hybridization with large-elongation fibers. In this study, polyamide (aramid) fibers are hybridized with carbon fiber with various stacking sequences. As a result, the Izod impact strength was enhanced by 63 % with 25 % aramid fiber hybridization. It is also shown that there is an optimal point in laminated composite hybridization, [CF/CAF2/CF]s stacking sequence.