KCI등재
Polyamide 6 입자 및 CTBN 첨가 기술에 따른 에폭시/탄소섬유 복합재의 강인화 효과 및 기계적 특성 = Effect of Mechanical and Toughening Characteristics of Epoxy/Carbon Fiber Composite by Polyamide 6 Particles, CTBN Addition Technology
저자
배성열 (한국세라믹기술원) ; 이교문 (한국해양대학교) ; 석지훈 (부산대학교) ; 최재완 (부산대학교) ; 손우혁 (경상국립대학교) ; 김윤해 (한국해양대학교) ; Sung-Youl Bae ; Kyo-Moon Lee ; Sanjay Kumar (한국해양대학교) ; Ji-Hun Seok ; Jae-Wan Choi ; Woo-Hyuk Son ; Yun-Hae Kim
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
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수록면
355-360(6쪽)
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제공처
Epoxy-based carbon fibers reinforced plastic (CFRP) exhibit limitations in their suitability for industrial applications due to high brittleness characteristics. To address this challenge, extensive investigations are underway to enhance their toughness properties. This research focuses on evaluating the toughening mechanisms achieved by Polyamide 6 particles(p-PA6) and Carboxyl-Terminated Butadiene-Acrylonitrile (CTBN) elastomer, with a specific emphasis on utilizing minimal additive quantities. The study explores the impact of varying concentrations of p-PA6 and CTBN additives, namely 0.5, 1, 2.5, and 5 phr, through comprehensive Mode I fracture toughness and tensile strength analyses. The inclusion of p-PA6 demonstrated improvements in toughness when introduced at a relatively low content of 1phr. This improvement manifested as a sustained fracture behavior, contributing to enhanced toughness, while simultaneously maintaining the material's tensile strength. Furthermore, the investigation revealed that the incorporation of p-PA6 affected in particle aggregation, thus influencing the overall toughening mechanism. Incorporation of CTBN, an elastomeric modifier, exhibited a pronounced increase in fracture toughness at higher concentrations of 2.5 phr and beyond. However, this increase in toughness was accompanied by a reduction in tensile strength, resulting in fracture behavior similar to conventional CFRP exhibiting brittleness. The synergy between pPA6, CTBN and CFRP appeared to marginally enhance tensile strength under specific content conditions. As a result of this study, optimized conditions for the application of the p-PA6, CTBN toughening technology have been identified and established.
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