Effects of Fiber Coated with MWCNT and ABS Filled with MCF on the Interfacial and Mechanical Properties of Unidirectional Carbon Fiber/ABS Composites

국문 초록 (Abstract)

탄소섬유강화 열가소성 복합재료는 탄소섬유강화 열경화성 복합재료에 비해 축적된 연구보고도 적고, 수지 함침성이 떨어지고, 섬유-수지 계면특성과 기계적 특성이 낮다. 하지만 열경화성 복합재료에 비해 빠른 성형성, 우수한 강인성 그리고 재활용과 재가공이 가능하다는 점에 있어 최근 자동차부품산업을 중심으로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 계면활성제에 분산된 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 탄소섬유에 코팅하였고, ABS 수지에는 3 wt%의 분쇄 탄소섬유(milled carbon fiber: MCF)를 첨가하였다. 이에 대한 single fiber microbonding 시험 결과, MWCNT 또는 MCF를 도입하지 않은 경우보다 탄소섬유-ABS 매트릭스 사이의 계면전단강도가 더 높았다. Long fiber thermoplastic(LFT) 공정을 통해 얻어진 토우프레그(towpreg)를 이용하여 일방향(unidirectional: UD) 탄소섬유/ABS 프리프레그를 제조하였다. 계획된 복합재료의 두께를 고려하여 프리프레그를 적층한 후, 압축성형공정을 통해 UD 탄소섬유/ABS 복합재료를 제조하고, 그들의 인장, 굴곡, 충격 및 층간전단강도 특성에 미치는 MWCNT 코팅과 MCF 첨가의 영향을 조사하였다.