KR101392258B1 - 항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법 - Google Patents

항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101392258B1
KR101392258B1 KR1020120107050A KR20120107050A KR101392258B1 KR 101392258 B1 KR101392258 B1 KR 101392258B1 KR 1020120107050 A KR1020120107050 A KR 1020120107050A KR 20120107050 A KR20120107050 A KR 20120107050A KR 101392258 B1 KR101392258 B1 KR 101392258B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shear strength
aircraft
plane shear
exposed
epoxy
Prior art date
Application number
KR1020120107050A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140040427A (ko
Inventor
송근일
송민환
신상준
Original Assignee
한국항공우주산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주산업 주식회사 filed Critical 한국항공우주산업 주식회사
Priority to KR1020120107050A priority Critical patent/KR101392258B1/ko
Publication of KR20140040427A publication Critical patent/KR20140040427A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101392258B1 publication Critical patent/KR101392258B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014Type of force applied
    • G01N2203/0016Tensile or compressive
    • G01N2203/0017Tensile
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014Type of force applied
    • G01N2203/0025Shearing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026Specifications of the specimen
    • G01N2203/0262Shape of the specimen
    • G01N2203/027Specimens with holes or notches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 항공기용 에폭시 복합재료로 형성되고, 수분에 노출된 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 단계; 상기 항공기용 에폭시 복합재료로 형성되고, 항공 유체에 노출된 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 단계; 상기 항공 유체에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도가 상기 수분에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도 보다 큰 경우, 상기 시편을 항공기용 에폭시 복합재료로 채택하는 단계를 포함하는 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법에 관한 것이다.

Description

항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법{METHOD OF TESTING THE EPOXY COMPOSITE MATERIALS FOR AIRCRAFT BY MEASURING THE IN-PLANE SHEAR STRENGTH OF THE EPOXY COMPOSITE MATERIALS FOR AIRCRAFT EXPOSED TO AIRCRAFT FLUID}
본 발명은 항공기용 탄소/에폭시, 유리/에폭시와 같은 복합재료를 테스트하는 방법으로서, 보다 상세하게 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료를 테스트하는 방법에 관한 것이다.
복합재료의 장점인 높은 비강도와 비강성 및 피로 저항성을 이용하여, 금속재료 대비 구조물의 무게를 절감하기 위해 최근에 개발중인 항공기에는 복합재료가 많이 이용되고 있으며, 이러한 항공기 설계에 사용되는 복합재료에는 에폭시(Epoxy) 수지가 많이 사용되고 있다. 항공기 운용 중 항공기 구조물은 수분을 비롯한 다양한 항공 유체에 노출될 가능성이 있다. 복합재료에 유체가 노출되면 복합재료 수지의 물성 저하가 발생할 수 있으므로, 복합재료의 면내 전단 강도가 낮게 되는 문제가 발생한다. 따라서, 이러한 복합재료는 항공기용 복합재료로 채택하기에는 적합하지 않다. 이와 같이 여러 항공 유체 등에 대한 노출에 대한 기체 구조물의 건전성 검증은 항공기 설계 단계에서 반드시 확인되어야 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 항공 유체 등에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 물성 저하가 발생할 수 있는 항공기용 에폭시 복합재료를 확인하여 항공기 재료로 채택하지 않기 위한 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법은 항공기용 에폭시 복합재료로 형성되고, 수분에 노출된 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 단계; 상기 항공기용 에폭시 복합재료로 형성되고, 항공 유체에 노출된 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 단계; 상기 항공 유체에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도가 상기 수분에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도 보다 큰 경우, 상기 시편을 항공기용 에폭시 복합재료로 채택하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 항공기용 에폭시 복합재료는 프리프레그로서 에폭시 수지가 함유된 단방향 탄소/에폭시(Carbon/Epoxy Unidirectional Type) 복합재료, 직물형 탄소/에폭시(Carbon/Epoxy Plain Weave Fabric) 복합재료 및 직물형 유리/에폭시(Glass/Epoxy Woven Fabric) 복합재료 중 어느 하나이다.
또한, 시편은 사각 형상이고, 길이 방향 변의 중앙 부분에 대칭되게 V형 노치를 갖도록 가공된다.
또한, 상기 항공 유체는 유압액, 제빙액 및 항공기 윤활유 중 적어도 어느 하나이다.
또한, 수분에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도(Pw3)와 항공 유체에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도가 측정되는 단계는 0.05 in/min 의 속도로 인장 강도를 측정한다.
또한, 항공 유체로써 상기 유압액이 사용되는 경우, 상기 시편이 상기 유압액에 44시간 내지 52시간 동안 노출되어 상기 시편의 면내 전단 강도가 측정된다.
또한, 항공 유체로써 상기 제빙액이 사용되는 경우, 상기 시편이 상기 제빙액에 44시간 내지 52시간 동안 노출되어 상기 시편의 면내 전단 강도가 측정된다.
또한, 항공 유체로써 상기 항공용 윤활유가 사용되는 경우, 상기 시편이 상기 항공용 윤활유에 450시간 내지 550시간 동안 노출되어 상기 시편의 면내 전단 강도가 측정된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 항공 유체 등의 노출로 인하여 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도가 낮아지는 항공기용 에폭시 복합재료를 모니터링하여 방지하고, 항공기 설계시 항공 유체에 대한 영향성이 검증되어 적합한 항공기용 에폭시 복합재료를 채택하도록 하는데 적합하다.
아울러, 유압액, 제빙액 및 항공용 윤활유와 같은 다양한 항공 유체와 온도 및 수분 등이 항공기용 에폭시 복합재료에 미치는 물성 저하를 모니터링하고 검증하는데 적합하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 에폭시 복합재료로 형성되어 가공된 시편을 나타내는 도면이다.
도 3은 에폭시 복합재료로 형성되고 가공된 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 나타내는 도면이다.
도 5는 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 나타내는 도면이다.
도 6는 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 “포함한다(comprises)” 및/또는 “포함하는(comprising)”은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법을 나타내는 도면이다.
우선, 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법은 항공기용 에폭시 복합재료로 형성되고, 수분에 노출된 시편(310)의 면내 전단 강도(Pw3)를 측정하는 단계를 포함한다(S110).
본 발명에서, 항공기용 에폭시 복합재료는 프리프레그(prepreg)로서 에폭시 수지가 함유된 단방향 탄소/에폭시(Carbon/Epoxy Unidirectional Type) 복합재료, 직물형 탄소/에폭시(Carbon/Epoxy Plain Weave Fabric) 복합재료 및 직물형 유리/에폭시(Glass/Epoxy Woven Fabric) 복합재료 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 프리프레그는 섬유 강화 복합재료의 중간 기재로서 강화섬유에 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료이다. 이러한 프리프레그를 적층하여 가열 및 가압하여 수지를 경화시키는 것으로 성형품이 형성된다.
도 2는 에폭시 복합재료로 형성되어 가공된 시편을 나타내는 도면이다. 에폭시 복합재료로 형성된 시편은 도 2에 도시된 바와 같이 사각 형상이고, 길이 방향 변의 중앙 부분에 대칭되게 V형 노치를 갖도록 절단기를 사용하여 가공될 수 있다.
상기 시편을 수분에 노출시키는 방법은 환경 조절 챔버(environmental conditioning chamber)를 이용한다. 이 환경 조절 챔버의 조건은 고온 상태에서 수증기를 시편에 가하여 수분에 노출을 시킨다. 이때, 고온은 대략 79 ℃ 내지 85 ℃의 온도이다.
한편, 수분에 노출된 시편(310)은 도 3에 도시된 시험 장치(320)에 의해 면내 전단 강도(Pw3)가 측정될 수 있다.
도 3은 시편을 전단 강도 측정 장치에 결합하여 시편의 전단 강도를 측정하기 위한 장치를 나타낸다. 이 시험 장치(320)는 Instron 4510 일 수 있고, 이 경우에 시편 형상 및 시험 방법은 Iosipescu 전단 시험 방법인 ASTM D 5379 에 따라 가공되고 수행될 수 있다. 이 시험 방법은 수지에서 섬유로 전달되는 전단 강도가 시편에서 어떻게 나타나는지를 보여주며, 그 크기에 의해 시편의 건전성을 확인할 수 있다.
추가적으로, 에폭시 복합재료로 형성된 시편으로서, 항공 유체에 노출되지 않고 수분에 노출되지 않은 시편의 면내 전단 강도를 측정할 수도 있다. 이러한 경우, 고온의 상태에서 시편의 면내 전단 강도(P2)를 측정하거나 실온의 상태에서 시편의 면내 전단 강도(P1)를 측정할 수 있다.
다음으로, 상기 항공기용 에폭시 복합재료로 형성되고, 항공 유체에 노출된 시편의 면내 전단 강도(Pdn)를 측정하는 단계를 포함한다(S120).
본 발명의 항공 유체는 유압액(Hydraulic Fluid), 제빙액(De-icing Fluid) 및 항공용 휘발유(가령, AVGas 100LL)가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 유압액의 사양(specification)은 MIL-PRF-83282, 제빙액은 DTD 406B 및 항공기 윤활유는 ASTM D 910 일 수 있다.
또한, 항공기용 에폭시 복합재료를 항공 유체에 노출하는 노출 조건에 있어서, 본 발명 시험에서는 유압액과 제빙액은 단기간 노출(Wipe on and off)을 하고 항공용 휘발유는 장기간 노출(Extended period)을 한다. 즉, 단기간 노출이라 함은 복합재료가 항공 유체에 닿은 후 천으로 닦아내는 정도일 수 있으나, 여기에서는 에폭시 복합재료를 유압액과 제빙액에 대략 44시간에서 52시간 동안 노출시키는 것을 의미한다. 장기간 노출이라 함은 복합재료를 항공 유체 수조에 담아 놓은 정도일 수 있으나, 여기에서는 대략 450 시간에서 550 시간 동안 노출시키는 것을 의미한다. 다만, 단기간 노출 시간과 장기간 노출 시간은 전술한 범위에 제한되지 않고, 당업자가 테스트 조건에 따라 임의로 설정할 수 있다.
표 1은 항공 유체와 노출 시간 등을 나타낸다.
[표 1]
Figure 112012078268109-pat00001
에폭시 복합재료의 시편은 표 2에 나타나 있는 바와 같이 소정 시간 동안 항공 유체 및 수분에 노출된 후 각각의 온도 조건하에서 시험된다.
[표 2] 테스트 매트릭스
Figure 112012078268109-pat00002
여기에서, RTD(Room Temperature Dry)는 실온의 건조 상태이고, ETD(Elevated Temperature Dry)는 고온의 건조상태이고, ETW(Elevated Temperature Wet)는 고온의 습윤상태이다.
다음으로, 항공 유체에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도(Pdn)가 상기 수분에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도(Pw3) 보다 큰 경우, 상기 시편을 항공기용 에폭시 복합재료로 채택하는 단계를 포함한다(S130).
에폭시 복합재료의 시편을 항공기용 에폭시 복합재료로 채택하는 기준은 습윤 고온 조건에서 항공 유체에 노출되지 않은 시편의 면내 전단 강도보다 항공 유체에 노출된 시편의 면내 전단 강도가 높을 경우, 이에 해당하는 시편을 항공기용 에폭시 복합재료로 채택한다. 항공기 설계는 수분에 노출된 습윤 고온 상태에서의 물성 값의 저하가 높기 때문이다.
통상적으로 에폭시 수지는 항공 유체에 의한 물성 저하보다 수분에 의한 물성 저하가 높다고 알려져 있다. 때문에, 수분에 노출된 시편의 면내 전단 강도는 낮게 나타난다. 따라서, 항공기용 에폭시 복합재료의 채택에 있어서, 수분에 노출된 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도보다 항공 유체에 노출된 면내 전단 강도가 높은 에폭시 복합재료를 채택하는 것이 바람직하다.
상기 시편을 복합재료로 채택하는 단계를 도 4 내지 도 6을 통해 구체적으로 설명한다.
도 4는 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 나타내는 도면이다. 항공 유체에 노출되지 않은 도 4의 면내 전단 강도(P1, P2, Pw3)를 비교하면, ETW(Elevated Temperature Wet) 조건에서 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pw3)가 가장 낮다. ETW 조건은 고온의 습윤 상태로서, 탄소/에폭시 복합재료를 고온에서 수분에 노출시킨 후 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도가 측정된 것이다. 표 1에 기재된 유압액(Hydraulic Fluid), 제빙액(De-icing Fluid) 및 항공용 윤활유(AVGas)에 각각 노출된 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd1, Pd2, Pd3, Pd4, Pd5 Pd6)를 비교하면, ETD 조건에서 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd2, Pd4, Pd6)가 RTD 조건에서 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd1, Pd3, Pd5)보다 모두 낮다. 또한, RTD 조건에서 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1, Pd1, Pd3, Pd5)를 비교하면, 항공 유체에 노출되지 않은 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1)와 항공 유체에 노출된 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd1, Pd3, Pd5)가 유사하게 나타난다. 결과적으로, 수분에 노출된 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pw3)보다 항공 유체에 노출된 단방향 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도가 (Pd1, Pd2, Pd3, Pd4, Pd5, Pd6) 높기 때문에, 단방향 탄소/에폭시 복합재료는 항공기용 에폭시 복합재료로 채택할 수 있다. 단방향 탄소/에폭시 복합재료, 직물형 탄소/에폭시 복합재료 및 직물형 유리/에폭시 복합재료 중 단방향 탄소/에폭시 복합재료는 전체적으로 가장 높은 면내 전단 강도의 값을 가진다(도 5 및 도 6 참조).
도 5는 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 나타낸다. 항공 유체에 노출되지 않은 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1, P2, Pw3)를 비교하면 ETW 조건에서 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pw3)가 RTD 조건 및 ETD 조건에서 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1, P2)보다 낮다. 항공 유체에 노출된 시험을 비교하면, ETD 조건에서 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd2, Pd4, Pd6)가 RTD 조건에서 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd1, Pd3, Pd5)보다 전부 낮다. RTD 조건에서 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1, Pd1, Pd3, Pd5)를 비교하면, 유체에 노출되지 않은 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1)는 유체에 노출된 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd1, Pd3, Pd5)와 유사하다. 결과적으로, 수분에 노출된 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pw3)보다 항공 유체에 노출된 직물형 탄소/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도가 (Pd1, Pd2, Pd3, Pd4, Pd5, Pd6) 높기 때문에, 직물형 탄소/에폭시 복합재료는 항공기용 에폭시 복합재료로 채택할 수 있다. 단방향 탄소/에폭시 복합재료, 직물형 탄소/에폭시 복합재료 및 직물형 유리/에폭시 복합재료 중 직물형 탄소/에폭시 복합재료는 전체적으로 중간의 면내 전단 강도의 값을 가진다.
도 6은 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 나타낸다. 항공 유체에 노출되지 않은 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1, P2, Pw3)를 비교하면 ETW 조건에서 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pw3)가 RTD 및 ETD 조건에서 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1, P2)보다 낮다. 항공 유체에 노출된 시험을 비교하면, ETD 조건에서 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd2, Pd4, Pd6)가 RTD 조건에서 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd1, Pd3, Pd5) 보다 전부 낮다. RTD 조건에서 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1, Pd1, Pd3, Pd5)를 비교하면, 유체에 노출되지 않은 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(P1)는 유체에 노출된 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pd1, Pd3, Pd5)와 유사하다. 결과적으로, 수분에 노출된 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도(Pw3)보다 항공 유체에 노출된 직물형 유리/에폭시 복합재료의 면내 전단 강도가 (Pd1, Pd2, Pd3, Pd4, Pd5, Pd6) 높기 때문에, 직물형 유리/에폭시 복합재료는 항공기용 에폭시 복합재료로 채택할 수 있다. 단방향 탄소/에폭시 복합재료, 직물형 탄소/에폭시 복합재료 및 직물형 유리/에폭시 복합재료 중 직물형 유리/에폭시 복합재료는 전체적으로 가장 낮은 면내 전단 강도의 값을 가진다.
살펴보면, RTD, ETD, ETW 의 3가지 조건에서 구성된 면내 전단 강도의 시험 결과에 있어 3 가지 에폭시 복합재료 모두 ETW 조건에서 수분에 노출된 면내 전단 강도의 값이 가장 낮다. RTD, ETD 의 2가지 조건에서 구성된 항공 유체에 노출된 시험 결과 역시 ETD 조건에서 면내 전단 강도의 값이 RTD 조건에서 면내 전단 강도 값 보다 낮다. 이와 같은 이유는 에폭시 복합재료의 기지를 구성하는 에폭시(Epoxy) 가 고온과 수분에 취약하기 때문이다.
항공 유체인 유압액, 제빙액, 항공용 윤활유(AVGas)의 노출 시험을 비교해 보면 3가지 항공 유체 모두 비슷한 값을 보이고 있다.
따라서, 항공기 운용 시 에폭시 복합재료에 대한 영향성이 검증되지 않은 항공 유체가 에폭시 복합재료에 노출된다면, 항공기 설계 단계에서 반드시 본 발명의 시험과 같은 검증 시험이 필요하므로, 전술한 실시예를 통해 실제 비행 운영 중 항공 유체에 노출되는 에폭시 복합재료에 있어서, 어느 복합재료를 채택해야 되는 지에 대한 기준이 제시되고, 이를 통해 항공기에서 이용되는 복합재료가 우수한 표면 특성을 갖는데 기여할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

Claims (8)

  1. 프리프레그로서 에폭시 수지가 함유된 단방향 탄소/에폭시(Carbon/Epoxy Unidirectional Type) 복합재료, 직물형 탄소/에폭시(Carbon/Epoxy Plain Weave Fabric) 복합재료 및 직물형 유리/에폭시(Glass/Epoxy Woven Fabric) 복합재료 중 어느 하나로 항공기용 에폭시 복합재료를 형성하고, 사각 형상으로 하되, 길이 방향 변의 중앙 부분에 대칭되게 V형 노치를 갖도록 시편을 가공하여 수분에 노출된 그 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 단계와;
    상기 항공기용 에폭시 복합재료로 형성되고, 유압액, 제빙액 및 항공기 윤활유 중 적어도 어느 하나인 항공 유체에 노출된 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 단계;
    상기 항공 유체에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도가 상기 수분에 노출된 상기 시편의 면내 전단 강도 보다 큰 경우, 상기 시편을 항공기용 에폭시 복합재료로 채택하는 단계를 포함하는 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수분에 노출된 시편의 면내 전단 강도와 항공 유체에 노출된 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 단계는 0.05 in/min의 속도로 인장 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 항공 유체로써 유압액이 사용되는 경우, 상기 시편이 유압액에 44시간 내지 52시간 동안 노출되어 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 항공 유체로써 제빙액이 사용되는 경우, 상기 시편이 상기 제빙액에 44시간 내지 52시간 동안 노출되어 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 항공 유체로써 항공용 윤활유가 사용되는 경우, 상기 시편이 항공용 윤활유에 450시간 내지 550시간 동안 노출되어 시편의 면내 전단 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법.
KR1020120107050A 2012-09-26 2012-09-26 항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법 KR101392258B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107050A KR101392258B1 (ko) 2012-09-26 2012-09-26 항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120107050A KR101392258B1 (ko) 2012-09-26 2012-09-26 항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140040427A KR20140040427A (ko) 2014-04-03
KR101392258B1 true KR101392258B1 (ko) 2014-05-07

Family

ID=50650622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120107050A KR101392258B1 (ko) 2012-09-26 2012-09-26 항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101392258B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105203403A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 中交上海三航科学研究院有限公司 一种玻璃钢复合材料抗冻耐久性能的检测方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105203403A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 中交上海三航科学研究院有限公司 一种玻璃钢复合材料抗冻耐久性能的检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140040427A (ko) 2014-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Choi et al. Bondline strength evaluation of cocure/precured honeycomb sandwich structures under aircraft hygro and repair environments
Liu et al. Experimental study on the low velocity impact responses of all-composite pyramidal truss core sandwich panel after high temperature exposure
Sutter et al. Comparison of autoclave and out-of-autoclave composites
Ju et al. Characterization of microcrack development in BMI-carbon fiber composite under stress and thermal cycling
Haque et al. Moisture and temperature induced degradation in tensile properties of Kevlar-graphite/epoxy hybrid composites
KR101392258B1 (ko) 항공 유체에 노출된 항공기용 에폭시 복합재료의 면내 전단 강도를 측정하여 항공기용 에폭시 복합재료의 테스트 방법
Clark et al. Moisture absorption in graphite/epoxy laminates
Chong et al. Influence of double vacuum debulking process on co-cured soft-patch carbon fibre composite repairs
Kececi et al. Effects of moisture ingression on polymeric laminate composites and its prevention via highly robust barrier films
Müller et al. Thermal cycling fiber metal laminates: Considerations, test setup and results
Guled et al. Influence of interply arrangement on inter-laminar shear strength of carbon-Kevlar/epoxy hybrid composites
Khadak et al. Enhancing the De-Icing Capabilities of Carbon Fiber-Reinforced Composite Aircraft via Permanent Superhydrophobic Coatings
Shetty et al. A survey on the environmental effects on aerospace fibre reinforced plastic composites
Huo et al. Self-sensing properties of bending deformation of buckypaper composites
Haque et al. Hygrothermal influence on the flexural properties of Kevlar-graphite/epoxy hybrid composites
Ogisu et al. A basic study of CFRP laminates with embedded prestrained SMA foils for aircraft structures
US20040245395A1 (en) Aircraft ice protection system
Wang et al. Tensile strength and failure behavior of T-stiffened panels with embedded delamination: experimental investigation
Cole Technical justification of repairs to composite laminates
Aoki et al. Mechanical behavior of CF/polymer composite laminates under cryogenic environment
Mall et al. Bonded composite patch geometry effects on fatigue crack growth in thin and thick aluminum panels
Armstrong Cautionary tales from experiences when working with adhesively bonded composite and metal structures used in aircraft
Asai et al. Effect of space environment on thermal and mechanical properties of CFRP
Zhong Structural integrity of reinforced polymer matrix composites subjected to hygrothermal conditioning
Aghachi et al. Integrity of glass/epoxy Aircraft composite part Repaired using five different Methods

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170411

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190329

Year of fee payment: 6