탄소섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP) 어플리케이션
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탄소 섬유 강화 플라스틱 또는 탄소섬유 강화 폴리머(CFRP)는 중량대비 높은 강도, 뛰어난 고온 특성과 내마모성으로 알려져 있습니다.
특히 CFRP는 무게가 중요한 항공우주산업분야 제조업에 상당한 관심을 받고 있으며 자동차, 해양, 토목 산업에도 응용되고 있습니다.
탄소 섬유는 CFRP의 중추이며 강도(Strength)를 담당합니다. 탄소 섬유는 직경이 5-10μm 인 수천 개의 길고 얇은 탄소 필라멘트로 만들어졌습니다. 탄소 섬유의 압축 강도는 인장 강도보다 현저히 낮습니다. 따라서 산업 응용 분야에서 축방향 압축 강도는 일반적으로 설계 등급의 기준으로 사용됩니다. 이는 완제품의 안전과 기능을 보장합니다.
그림. 1: FISCHERSCOPE® HM2000 (좌측) 과 평면압자의 현미경 사진(우측)
FISCHERSCOPE® HM2000 (그림 1)은 특수한 50μm 평면 압자를 사용하여 탄소 섬유에 대한 압축 강도 테스트를 수행하는 데 이상적인 제품입니다 (그림 1 참조). FISCHERSCOPE® HM2000은 탄소 섬유와 같이 작고 부서지기 쉬운 샘플을 측정하는 데 적합한 고해상도 및 정밀도로 유명합니다.
FISCHERSCOPE® HM2000은 직관적이며 이러한 테스트를 위해 특별한 시편을 준비할 필요가 없습니다. CFRP 샘플을 측정 스테이지에 올려 놓고 필라멘트 직경을 확인한 후 간단하게 측정을 시작하면됩니다.
아래 그래프 (그림 2)는 탄소 섬유 측정 과정을 보여줍니다.
압자(Indenter)가 탄소 섬유의 표면에 접촉함에 따라 하중은 선형 적으로 증가합니다. 샘플이 파괴되면 하중 곡선이 빠르게 증가합니다. 이것은 1547mN의 테스트 힘과 3.6μm의 압축 (인덴 테이션 깊이)에서 발생했습니다 (그림 2의 X 참조). 이 힘 값은 압축 측면에서 섬유의 유효 응력을 계산하는 데 사용됩니다.
그림 2 : 시험 하중 [mN]에 따른 압입 깊이 [μm]을 보여주는 그래프
그림 3에서 현미경 이미지로 섬유가 완전히 파괴 된 것을 확인할 수 있습니다.
그림 3 : 섬유의 압입 전 (좌측)과 압입 후 (우측) 현미경 사진
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E-mail: bioh.kim@helmutfischer.com , Tel :02-415-2381
나노인덴테이션은 측정 목표나 샘플 종류에 따른
조건을 정확하게 잡는 것이 가장 중요하고,
측정된 결과를 어떻게 해석하는지가 중요합니다.
이 부분에 있어서 타사와의 비교는 정중하게 거부합니다.
문의 주십시오. 확실하게 대응 드리겠습니다.