젖음성 및 전기저항 측정을 이용한 플라즈마 처리된 단일 탄소섬유 강화 탄소나노튜브-페놀수지 나노복합재료의 계면접착력 향상
Improvement of Interfacial Adhesion of Plasma Treated Single Carbon Fiber Reinforced CNT-Phenolic Nanocomposites by Electrical Resistance Measurement and Wettability
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초록
페놀수지에 함침된 탄소나노튜브 (CNT)의 최적 분산제조공정은 전기저항 측정으로 구해졌으며, 플라즈마 처리된 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료간의 계면특성이 전기-미세역학시험법에 의해 연구되었다. 탄소섬유의 젖음성은 플라즈마 처리 후에 현격하게 증가되었다. 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료의 표면에너지는 Wilhelmy 플레이트 시험법으로 측정되었다. 탄소섬유 표면의 활성화로 인하여 플라즈마 처리 후 전진 접촉각은 65°에서 28°로 감소되었다. 이는 정적 접촉각과 상호 일치함을 보여 주었다. 플라즈마 처리된 탄소섬유와 CNT-페놀수지 나노복합재료간의 접착일은 플라즈마 처리전보다 증가하였다. 또한, 계면전단강도와 겉보기 강성도 탄소섬유에 대한 플라즈마 처리로 증가하였다.
Abstract
Optimal dispersion and fabrication conditions of carbon nanotube (CNT) embedded in phenolic resin were determined by electrical resistance measurement; and interfacial property was investigated between plasma treated carbon fiber and CNT-phenolic composites by electro-micromechanical techniques. Wettability of carbon fiber was improved significantly after plasma treatment. Surface energies of carbon fiber and CNT-phenolic nanocomposites were measured using Wilhelmy plate technique. Since surface activation of carbon fiber, the advancing contact angle decreased from 65° to 28° after plasma treatment. It was consistent with static contact angle results of carbon fiber. Work of adhesion between plasma treated carbon fiber and CNT-phenolic nanocomposites was higher than that without modification. The interfacial shear strength (IFSS)and apparent modulus also increased with plasma treatment of carbon fiber.
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