기술소개

열 분석
역학물성 분석
난연특성 분석
표면특성 분석
성분 분석

열 분석

시차주사열량분석

고분자 수지의 Tg, Tm, Tc 분석
다양한 탄소소재의 비열 분석
Transitions Temperature & Enthalpy - 용융온도 (Melting temperature)
- 결정화 온도 (Crystallization Temperature)
- 용융 엔탈피 (Melting Enthalpy)
- 유리전이온도 (Glass Transition Temperature)
- Degree of Crystallinity Thermophysical Properties - 비열(Specific Heat)

사용 규격 : KS M ISO11357-2, KS M ISO11357-3, KS M ISO11357-4, KS M ISO 11357-5, KS M ISO 11357-6, KS M ISO11357-7, ASTM D5470
분석 원리 :
- - 열가소성/열경화성 고분자 수지의 유리전이, 용융, 결정, 경화거동 등의 분석
- - 휘발성분의 증발과 같은 물리적 전이, 화학반응 (Chemical Reaction), 비열(Specific Heat) 거동 분석
- - 다양한 탄소소재/중간재/매트릭스의 열적 특성 분석에 활용

열중량분석

PET 수지내 Carbon black 함량 분석
경화온도에 따른 에폭시 열분해 온도 변화
열안전성분석 (Thermal Stability) 산화 안정성 분석 (Oxidative Stability) 복합재료의 구성성분 분석 (Composition) 응용제품의 수명 평가 (Estimated Lifetime) 열분해 반응속도 분석(Decomposition Kinetics) 고분자 수지 및 중간재의 휘발성 성분 함량 분석 (Volatilization Composition)

사용 규격 : KS M ISO11358-1, KS M ISO11358-2, KS M ISO11358-3
분석 원리 :
- - 가열하는 동안 수지/중간재에서 휘발되는 용제, 열분해 생성물 등에 일어나는 무게의 변화 분석
- - 복합재료에 함유되어 있는 첨가제 등의 조성분석과 열안전성 분석
- - 난연제 첨가에 대한 열안전성 및 효과에 대한 검토

열전도도 분석

사용 규격 : ISO 22007-2
분석 원리 :
- - 열평형법을 이용 상부, 하부의 열량이 평형이 되는 순간의 시편의 열전도율을 구하는 방식
- - 동일 재질의 두께가 서로 다른 시편으로 2회 측정하여 시편과의 접촉에 따른 접촉열 저항값을 상쇄시켜 시편만의 접촉열 저항 값의 차이를 역수로 취한 값에 두 시편의 두께차를 곱해 열전도율을 분석

분석 원리 :
- - 핫디스크 방식에서 사용되는 TPS 센서는 니켈선이 이중 스파이럴 구조로 되어 있으며 TPS 센서를 2개의 시편 사이에 넣어서 분석
- - 테스트 하는 동안 전류가 센서의 니켈나선을 통과하면서 온도가 상승하며, 이때의 온도변화(전기저항변화)를 통해 열전도도를 분석

고분자 경화도 분석

CF SMC
Using of Lab Press
10KN 실증 압력조건에서의 탄소섬유 SMC의 경화거동 모니터링
- lon viscosity, Loss factor 분석

분석 원리 :
- - 샘플을 두개의 전극(센서) 위에 올려놓고 일정한 파장의 전압을 한쪽 전극에 가한 후 전해진 파장을 다른 전극에서 측정
- └ 전달된 신호는 이온의 이동과 극성의 배열에 의해 진폭이 감소되어 상의 위치가 이동
- └ 유전율과 손실계수와 같은 유전체의 특성은 측정된 진폭과 상 변화로부터 계산

역학물성 분석

단섬유 분석

사용 규격 : ASTM D3822, ASTM D1577
분석 원리 :
- - 섬유의 단면은 불규칙하여(타원형, 강낭콩형, 삼각형 등) 정확한 단면적 측정이 불가능하기 때문에 Linear density(섬도, denier or dtex)를 이용하여 섬유의 굵기를 측정함으로써 강도(Tenacity, cN/dtex)를 산출
- - 섬유의 번들(bundle)이나 토우(tow)에서 단섬유를 채취하여 섬유 한 가닥의 인장물성을 분석

계면 강도 분석

사용 규격 : ASTM D3379
분석 원리 :
- - 섬유와 수지사이의 계면결합력(Interfacial shear strength, IFSS) 분석을 위한 Micro-Droplet 시험
- - 강화섬유와 매트릭스 수지간의 접촉 계면결합력 분석
- - 계면결합강도 측정 후 섬유와 수지방울의 파단면 관찰을 통한 파단형상 예측분석

Tow 섬유 분석

ASTM D5035(Standard Test Method for Breaking Force and Elongation of Textile Fabrics(Strip Method))

- Gauge length: 75 ± 1mm
- Test rate : 300 ± 10 mm/min
(파단 시간이 20 ± 3s일 때의 속도)

ASTM D5034(Standard Test method for Breaking Strength and Elongation of Texttile Fabrics(GrabTest))

- Gauge length: 75 ± 1mm
- Test rate : 300 ± 10 mm/min
(파단 시간이 20 ± 3s일 때의 속도)

사용 규격 : ASTM D4018
분석 원리 :
- - 토우섬유(번들), 직물, 부직포, 필름, 시트, 와이어, 알루미늄 등 저하중 분석이 요구되는 재료의 인장물성 분석
- - 재료의 인장강도(Peak Stress), 신장(Extension), 최대 하중(Peak Load), 탄성률(Modulus) 분석

CFRP 분석

사용 규격 : ASTM D3039(복합재료 인장시험), ASTM D638(플라스틱 인장시험), ASTM D790(복합재료, 플라스틱 굴곡시험), ASTM D2344(복합재료 박리시험), ASTM D3410(복합재료 압축시험), ASTM D6641(복합재료 압축시험), ASTM D695(플라스틱 압축시험), ASTM D3518(복합재료 전단시험), ASTM D5379(복합재료 V-notch 전단시험)
분석 원리 :
- - 복합재료의 인장, 압축, 굴곡, 전단 등 기계적 물성 분석
- - 비접촉식 변형률 분석으로 인한 부품의 설계 및 해석과 연동하여 분석

내구성 분석

사용 규격 : ASTM D3479(복합재료 인장시험)
분석 원리 :
- - 복합재료의 다양한 온도 조건에서의 피로 분석 및 동적 내구성 분석
- - T-T, T-C, Frequency, 온도 등의 다양한 시험 조건에 따른 복합재료의 내구성 평가에 의한 소재 S-N Curve 도출

사용 규격 : ASTM E139, ASTM D2990/li>
분석 원리 :
- - 비접촉식 동적 변형률 분석 장비와 연계하여 복합재료의 하중 대비 내구성 분석
- - 복합재료의 Tg 및 Tm 범위 등 다양한 온도 및 하중 범위에서 Creep 정도 분석
- - 금속 및 탄소복합재료 등 부품 설계 시 Creep Stress과 정상 Creep 속도와의 대수값 사이의 상관관계 분석

난연특성 분석

FRP Smoke density
Test report

사용 규격 : FAR 25.853, ASTM E662
분석 원리 :
- - 항공용 내장재 부품의 시험평가 가능
- - 연기의 광학적 밀도 및 유독성 가스 측정 또는 시편의 난연성 시험 가능 표면 점착력 분석 뿐만 아니라 Tension, Compression, Peel-off 분석 가능

표면특성 분석

탄소섬유의 특성평가 - Hydrophilic
- Hydrophobic
탄소섬유 surface free energy분석 - 탄소섬유 표면의 극성요소 분석
- 탄소섬유 표면의 비극성 요소 분석
탄소섬유와 수지간 Work of adhesion 분석을 통한 이론적 계면 결합력 예측

분석 원리 :
- - Wilhelmy balance method는 단일섬유를 젖음액에 담금으로서 섬유, 젖음액, 기체가 이루는 접촉각을 측정하는 방법
- - 섬유의 담금 깊이에 따른 힘(F)는 습윤력 (FW)과 섬유의 무게 (M)의 합에서 부력 (FB)을 뺀 값으로 나타낼 수 있음
- - 분석된 접촉각을 Owens Wendt Rabel and Kaelble (OWRK) 식에 따라 계산하여 탄소섬유의 표면자유에너지 계산

탄소나노필러의 특성평가 - Hydrophilic
- Hydrophobic
탄소나노필러의 surface free energy분석 - 나노필러 표면의 극성요소 분석
- 나노필러 표면의 비극성 요소 분석
- 나노필러의 분산특성평가
탄소섬유와 수지간 Work of adhesion 분석을 통한 이론적 계면 결합력 예측

Washburn method에 의한 탄소나노튜브의 표면 자유에너지 분석 및 액체 내 분산특성 평가 A.Dresel, and U. Teipel, Colloids Surface A, 189, 6=57-66 (2016)

Washburn adsorption methods는 파우더 형태의 고체물질 특성을 평가하는 방법으로 파우더를 채운 실린더를 용액에 접액시켜 모세관 현상에 의해 흡착되는 용액의 중량의 값을 Washburn equation 에 적용 접촉각 및 표면 자유에너지 분석 즉, 파우더에 흡착, 흡수되는 용약의 시간에 따른 변화율(m2/t)의 값을 식에 대입하여 접촉각을 계산함.

Matrix의 특성평가 - Hydrophilic
- Hydrophobic
Matrix의 surface free energy 분석 - Matrix 표면의 극성요소 분석
- Matrix 표면의 비극성요소 분석
- 탄소소재와 Matrix의 이론적 계면결합력 예측

MaleicAnhydride 함량에 따른 Polypropylene의 젖음성 평가 및 표면자유에너지 분석

교체표면에 접촉한 액체의 접촉각의 액체-고체-기체 접합점에서 물방울 곡선의 끝점과 고체 표면의 접촉점에서 측정 낮은 접촉각 : 높은 젖음성 (친수성, Hydrophilic)과 높은 표면에너지 높은 접촉각 : 낮은 젖음성 (소수성, Hydrophovic)과 낮은 표면에너지

성분 분석

MWCNT paper
Carbon fibers
Carbon fibers-EDS

분석 원리 :
- - 전자총(gun)에서 나온 전자빔이 전자광학계를 거쳐서 진공챔버에 장착된 시료 표면을 스캔하고, 시료 표면에서 튀어나온 2차 전자를 검출기(SE 디텍터)에서 포집하여 이를 제어부를 통해 모니터 화면에 영상으로 구현함.
- └ 일반 광학 현미경으로 관측이 어려운 나노-마이크로 단위의 물질의 미세구조를 분석
- └ 성분석장치(EDS)와 같은 옵션 디텍터를 장착하여 원소 성분 분석

XRD patterns of graphene
carbon fibers

분석 원리 :
- - X선을 결정에 부딪히게 하면 그 중 일부가 회절을 일으키는데 그 회절각과 강도는 물질마다 고유한 값을 나타내므로 이 회절 X선을 측정하면 시료를 구성하는 결정성 물질의 종류와 양에 관한 분석

carbon fibers

분석 원리 :
- - 시료의 한 부분에 광학 초점을 맞춘 다음 레이저 광원이 광학 현미경의 대물렌즈를 통해 수렴되어 시료의 광학초점에 입사되어 레이저 광원이 대물렌즈를 통해 집중화된 초점과 육안의 광학 초점은 거의 동일하여 레이저 광 원에 노출된 시료의 국부적인 영역으로부터의 산란광은 다시 대물렌즈를 걸쳐 핀홀구경(pinhole aperture)을 통과하여 최종적으로 단색화장치(monochromator)를 지나 CCD 검출기를 통해 라만 스펙트럼을 분석.