초록 ▼

본 연구에서는 각종 전기기기 절연재료 및 구조재료로서 그 사용량이 최근 급격히 증대되고 있는 유리섬유강화 복합재료 생산공정 중 핵심기술인 메트릭스(Matrix)와 필라(Filler)의 계면처리방법에 관한 새로운 기술개발을 위한 기초연구를 수행하였다. 지금까지는 계면결합을 향상시키기 위해 화합물인 수용액 계면결합제(접착제)로 처리해 왔으나 처리불량, 고가, 기포의 발생등으로 여러가지 문제점을 안고 있으므로 본 연구에서는 Palsma 표면처리 기법을 이용하여 필라표면을 플라즈마로 처리한 후 새로운 형의 복합재료를 제작하여 그 특성을

본 연구에서는 각종 전기기기 절연재료 및 구조재료로서 그 사용량이 최근 급격히 증대되고 있는 유리섬유강화 복합재료 생산공정 중 핵심기술인 메트릭스(Matrix)와 필라(Filler)의 계면처리방법에 관한 새로운 기술개발을 위한 기초연구를 수행하였다. 지금까지는 계면결합을 향상시키기 위해 화합물인 수용액 계면결합제(접착제)로 처리해 왔으나 처리불량, 고가, 기포의 발생등으로 여러가지 문제점을 안고 있으므로 본 연구에서는 Palsma 표면처리 기법을 이용하여 필라표면을 플라즈마로 처리한 후 새로운 형의 복합재료를 제작하여 그 특성을 연구하였다. 1차년도의 연구에서는 유리와 같은 절연물 표면을 균일한 플라즈마로 처리할 수 있는 DC 및 RF 플라즈마 발생장치의 설계, 제작 및 플라즈마 파라메타의 계측을 행하였으며, 이 플라즈마를 이용하여 유리표면을 플라즈마로 처리하여 매트릭스(에폭시)에 대한 젖음성 연구를 행하였다. 2차년도에는 유리섬유 표면을 균일하게 플라즈마로 처리하여 유리섬유강화 복합재료를 형성한 후 유전 특성 및 기계적 특성에 관한 연구를 행하였다. 그 결과 유리표면을 DC 플라즈마로 표면처리 했을 경우 미처리 경우보다 젖음성이 50％이상 개선되고, 접촉각은 5.8℃까지 이르게 되어 계면결합 개선에 크게 기여할 수 있음을 알 수 있었으며, 복합재료 형성시에도 전기적 및 기계적 특성이 크게 향상됨을 알 수 있었다. 앞으로 플라즈마 처리에 의한 표면특성개선 원인에 관한 전기 화학적 해석이 이뤄지면 본 연구에서 제안된 플라즈마 표면처리 기법을 도입하여 계면결합이 양호한 새로운 형의 유리섬유강화 복합재료의 개발이 가능하리라 생각된다.

Abstract ▼

This study is aimed at the new technological developement for improving interfacial force between matrix and filler of glass fiber reinforced composites, which is recognized as the main technology of composites. Through this study, on the contrary to conventional method which treat the glass surfa

This study is aimed at the new technological developement for improving interfacial force between matrix and filler of glass fiber reinforced composites, which is recognized as the main technology of composites. Through this study, on the contrary to conventional method which treat the glass surface with chemical solution compound, we designed and manufatured DC and RF plasma generator in order to treat the surface of insulator such as glass or ceramics, because it is known to be difficult by conventional method. It is found that the wettability of glass surface treated with DC plasma is improved significantly. It is also found that the electrical and mechanical characteristics of the glass cloth composites treated with plasma was improved especially in the dielectric strength improved by 30％, tensile strength by 15％ respectively. This new technology may be applied to manufacture new glass fiber reinforced compsites with high interfacial bonding force between matrix and glass fiber.

목차 Contents

• 1. 서 론...10
• 2. 실험방법...14
• 2-1 표면처리용 플라즈마 발생장치의 설계 및 제작...14
• 2-2 플라즈마 처리장치의 플라즈마 Parameter 진단...35
• 2-3 플라즈마에 의한 평판 유리의 표면처리와 젖음성$\cdot$ 측정방법...52
• 2-4 유리섬유 표면의 플라즈마 처리 및 복합절연재료 제작방법...62
• 3 실험 결과 및 고찰...72
• 3-1 플라즈마의 방전전압-전류특성...72
• 3-2 플라즈마의 밀도 및 온도특성...77
• 3-3 플라즈마 처리한 평판 유리의 접촉각 특성...83
• 3-4 접촉각 특성에 미치는 직류 Bias 효과...87
• 3-5 플라즈마 처리효과의 경시변화...91
• 3-6 복합재료 파단면의 SEM 고찰...91
• 3-7 복합재료의 인장강도 특성...95
• 3-8 복합재료의 유전특성...98
• 3-9 복합재료의 절연강도 특성...100
• 4 결론...102