In this paper, we have studied the mechanical properties of thermoplastic carbon fiber fabric composites with spread technology and compression molding temperature were investigated. Carbon fiber reinforcement composites were fabricated using commercial carbon fiber fabrics and spread carbon fiber fabrics. Mechanical properties of the commercial carbon fiber composites (CCFC) and spread carbon fiber composites (SCFC) according to compression molding temperatures were investigated. Thermal properties of the polypropylene film were examined by rheometer, differential scanning calorimetry, thermal gravimetric analysis. Tensile, flexural and Inter-laminar shear test. Commercial carbon fiber reinforcement composites and spread carbon fiber composites were fabricated at 200~ 240°C above the melting temperature of the polypropylene film. Impregnation properties according to compression molding temperature of the polypropylene film were investigated by scanning electron microscopy. As a result, as the compression molding temperature was increased, the viscosity of the polypropylene film was decreased. The mechanical properties of the compression molding temperature of 230°C spread carbon fiber composite was superior.

본 연구에서는 스프레드 기술이 적용된 열가소성 탄소섬유 복합재료의 성형 온도에 따른 기계적 특성과 폴리프로필렌 필름의 열적 특성에 대해 조사하였다. 스프레드 기술이 적용된 탄소섬유 직물과 범용 탄소섬유 직물로 탄소섬유 강화 복합재료를 제작하였고, 시차 열량 주사계(DSC), 열 중량 분석법(TGA), 점도계를 사용하여 폴리프로필렌 필름의 열적 특성을 측정하였다. 인장, 굽힘, 층간 전단 실험을 통해 복합재료 성형 온도 조건에 따른 스프레드 탄소섬유 복합재료(SCFC)와 범용 탄소섬유 복합재료(CCFC)의 기계적 특성을 확인하였다. 폴리프로필렌 수지의 융점 이상인 200~240^oC 구간에서 복합재료를 제작하였으며, 주사 전자 현미경(SEM) 분석을 통해 성형 온도 조건에 따른 열가소성수지의 함침성을 관찰하였다. 그 결과, 성형 온도가 증가함에 따라 폴리프로필렌 수지의 점도가 감소하여 함침성이 향상되었으며, 230^oC 성형 온도 조건에서 기계적 특성이 가장 우수한 것을 확인하였다.

Keywords: 탄소섬유(Carbon fiber), 열가소성 복합재료(Thermo-plastic composite material), 스프레드 탄소섬유(Spread carbon fiber), 기계적 물성(Mechanical properties), 압축성형(Compression molding)