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권혁 ( Hyuk Kwon ),황성순 ( Seong Soon Hwang ),최원종 ( Won Jong Choi ),이재환 ( Jae Hwan Lee ),김재학 ( Jae Hak Kim ) 한국복합재료학회 2014 Composites research Vol.27 No.3
복합재료의 경화 시 발생하는 수축 변형률은 복합재료 구조물 내에 잔류응력을 발생시키며 이러한 잔류응력은 spring-in, spring-out, warpage와 같은 구조물 변형의 원인이 된다. 본 연구에서는 Hexcel사의 “Hexply M21EV/34%/UD268NFS/IMA-12K” prepreg를 사용하였다. 시험편의 경화에 따른 cure shrinkage 변화를 DSC(differential scanningcalorimetry)와 TMA(thermomechanical analyzer)를 이용하여 측정하였다. 수지의 수축률은 140~240oC 구간에서 20oC간격으로 질소 분위기에서 측정하였다. 경화도는 dynamic과 isothermal DSC scanning을 통하여 측정된 반응열을 이용하여 산출하였으며, DSC 시험은 Argon 분위기에서 수행하였다. 시험결과, 열경화성 수지는 27~80% 경화도에서 급격한 수축이 일어났으며, 경화온도가 높을수록 더 낮은 경화도에서 수축이 시작되는 것을 알 수 있었다. Cure shrinkage during cure process of polymer matrix composites develope residual stress that cause some structural deformation, such as spring-in, spring-out and warpage. The carbon/epoxy prepreg used in this study is Hexply M21EV/34%/UD268NFS/IMA-12K supplied by Hexcel corp. Cure shrinkage and degree of cure measured by TMA(thermomechanical analyzer) and DSC(differential scanning calorimetry). Cure shrinkages are measured by TMA within a temperature range of 140~240oC in a nitrogen atmosphere, and degree of cure determined by the heat of reaction using dynamic and isothermal DSC runs in argon atmosphere. As a result, the cure shrinkage is increased dramatically in a degree of cure range between 27~80%. the higher the cure temperature, the lower the degree of cure occurring to begin cure shrinkage.
열경화성 수지의 온도에 따른 경화도와 비열(Cp) 변화
신동우 ( Dong Woo Shin ),황성순 ( Seong Soon Hwang ),이호성 ( Ho Sung Lee ),김진원 ( Jin Won Kim ),최원종 ( Won Jong Choi ) 한국복합재료학회 2015 Composites research Vol.28 No.3
본 논문에서는 복합재료 제조공정 중 온도에 따른 경화 반응을 이해하고 열분석을 수행하였으며, 이 결과를 바탕으로 온도에 따른 수지의 경화도 및 비열의 변화를 수식화하였다. 온도에 따른 경화도와 비열은 DSC와 MDSC (Modulated DSC)를 활용하여 측정하였다. DSC와 MDSC 분석은 Isothermal과 Dynamic 조건으로 수행하여 Cure Kinetics, 유리전이온도 및 비열을 측정하고, 회기 분석 방법을 이용하여 물성거동을 수학적으로 모델링하였다. This paper presents the cure kinetics studies on the cure reaction of thermosetting resin. Above all, change in degree of cure and specific heat capacity according to temperature are observed using DSC and MDSC. The results are analyzed by cure kinetics and specific heat capacity model. Glass transition temperature was also measured to apply to the specific heat capacity model. Model parameters were gained from the modeling result. As a result, behavior of specific heat capacity can be calculated mathematically.