균열선단에 발생하는 손상역은 재료의 파괴인성 메카니즘을 알 수 있게 하는 중요한 영역이다. 본 연구에서는 고무변성 에폭시 수지의 균열선단 손상역의 생성 및 성장 과정을 음향방출법을 이용하여 조사하였다. 고무변성 에폭시 수지의 고무함량은 5 wt%와 15 wt%로 하였고, 3점 굽힘시험편을 사용하여 모드Ⅰ파괴시험에 대한 각 시험편의 파괴인성값을 구하였다. 또한, 균열선단의 손상역과 그 내부의 고무입자 변형상태를 편광현미경과 원자력간 현미경을 사용하여 관찰하였다. 고무변성 에폭시 수지의 균열선단부의 손상역은 파괴하중의 약 13 % 하중에서 생성이 되어, 약 57 % 하중까지 균열개시 없이 성장하였다. 57 % 하중 근처에서 개시한 균열은 최대하중부근까지 고착-활강거동을 반복하면서 안정/불안정 파괴로 진전하였다. 이 과정에서 발생한 음향방출신호의 시간-주파수 분석결과, 고무입자 내부에서의 케비테이션 생성단계에서 주파수대역은 0.15~0.20 MHz 이었고, 그 후의 안정 및 불안정시의 주파수 대역은 0.20~0.30 MHz 이었다.

균열선단에 발생하는 손상역은 재료의 파괴인성 메카니즘을 알 수 있게 하는 중요한 영역이다. 본 연구에서는 고무변성 에폭시 수지의 균열선단 손상역의 생성 및 성장 과정을 음향방출법을 이용하여 조사하였다. 고무변성 에폭시 수지의 고무함량은 5 wt%와 15 wt%로 하였고, 3점 굽힘시험편을 사용하여 모드Ⅰ파괴시험에 대한 각 시험편의 파괴인성값을 구하였다. 또한, 균열선단의 손상역과 그 내부의 고무입자 변형상태를 편광현미경과 원자력간 현미경을 사용하여 관찰하였다. 고무변성 에폭시 수지의 균열선단부의 손상역은 파괴하중의 약 13 % 하중에서 생성이 되어, 약 57 % 하중까지 균열개시 없이 성장하였다. 57 % 하중 근처에서 개시한 균열은 최대하중부근까지 고착-활강거동을 반복하면서 안정/불안정 파괴로 진전하였다. 이 과정에서 발생한 음향방출신호의 시간-주파수 분석결과, 고무입자 내부에서의 케비테이션 생성단계에서 주파수대역은 0.15~0.20 MHz 이었고, 그 후의 안정 및 불안정시의 주파수 대역은 0.20~0.30 MHz 이었다.

Keywords: Damage zone, Acoustic emission, Fracture energy, Rubber-modified epoxy, Time-frequency analysis

Keywords: 손상역, 음향방출, 파괴에너지, 고무변성에폭시, 시간-주파수분석