본 연구에서는 탄소섬유의 표면처리에 따른 탄소섬유/폴리프로필렌 복합재료의 기계적 물성을 평가하였다. 탄소섬유와 폴리프로필렌 사이의 계면 결합력을 증가시키기 위해 실란 커플링제 처리와 플라즈마 처리 같은 탄소섬유의 표면처리를 실시하였다. XPS, SEM 그리고 단일섬유 인장강도 시험을 통해 표면 처리된 탄소섬유의 표면 특성을 분석하였으며, Short beam 전단시험을 통해 표면 처리에 따른 복합재료의 계면 전단 강도를 측정하였다. 실험 결과로부터 플라즈마 처리 시간에 따라 복합재료의 계면 전단 강도는 증가하였으며, 1 분 동안 플라즈마 처리 후 실란 커플링제 처리된 시편의 계면 전단 강도는 처리하지 않은 시편에 비해 48.7% 증가하였다.
In this study, the mechanical properties of a carbon fiber/polypropylene composite were evaluated according to the carbon fiber surface treatment. Carbon fiber surface treatments such as silane coupling agents and plasma treatment were performed to enhance the interfacial strength between carbon fibers and polypropylene. The treated carbon fiber surface was characterized by XPS, SEM, and single-filament tensile test. The interlaminar shear strength (ILSS) of the composite with respect to the surface treatment was determined by a short beam shear test. The test results showed that the ILSS of the plasma-treated specimen increased with the treatment time. The ILSS of the specimen treated with a silane coupling agent after plasma treatment increased by 48.7% compared to that of the untreated specimen.
