탄소나노튜브-에폭시 복합재료의 미세손상에 대한 자체-감지도와 분산도와 관련되는 특성 연구가 접촉각, 전기-미세역학 시험법 및 음향방출을 통하여 수행하였다. 시편들은 미처리와 산처리된 탄소나노튜브가 첨가된 에폭시 복합재료와 순수 에폭시로 제조되었다. 상대적인 분산도는 부피 전기저항도와 그 표준편차로 평가하였다. 응력전달을 나타내는 겉보기 탄성율은 미처리 탄소나노튜브 복합재료보다 산처리된 경우가 크게 나타났다. 단일 탄소섬유/탄소나노튜브-에폭시 복합재료는 부가한 반복 하중에 대해서 접촉저항도의 변화로 잘 감지되었다 섬유 풀-아웃 시험에서 단일 탄소섬유와 탄소나노튜브-에폭시간의 계면접착강도는 순수 에폭시의 경우보다 작았다. 음향방출과 함께 전기저항측정을 통한 미세파손 감지는, 전도성 있는 탄소나노튜브-에폭시 복합재료에서는 단일 탄소섬유 파손에 대한 단계적인 전기저항도의 증대를 보여 주었으나, 순수 에폭시의 경우는 첫번째 탄소섬유의 파단의 경우 바로 저항이 무한대로 증대함을 보여주었다. 첨가한 탄소나노튜브의 미세계면 손상으로 인하여, 음향방출 발생이 나노복합재료가 순수 에폭시에 비하여 훨씬 증대하였다.
Self-sensing on micro-failure, dispersion degree and relating properties, of carbon nanotube(CNT)/epoxy composites, were investigated using wettability, electro-micromechanical technique with acoustic emission(AE). Specimens were prepared from neat epoxy as well as composites with untreated and acid-treated CNT. Degree of dispersion was evaluated comparatively by measuring volumetric electrical resistivity and its standard deviation. Apparent modulus containing the stress transfer was higher for acid-treated CNT composite than for the untreated case. Applied cyclic loading responded well for a single carbon fiber/CNT-epoxy composite by the change in contact resistivity. The interfacial shear strength between a single carbon fiber and CNT-epoxy, determined in a fiber pullout test, was lower than that between a single carbon fiber and neat epoxy. Regarding on micro-damage sensing using electrical resistivity measurement with AE, the stepwise increment in electrical resistivity was observed for a single carbon fiber/CNT -epoxy composite. On the other hand, electrical resistivity increased infinitely right after the first carbon fiber breaks for a single carbon fiber/neat epoxy composite. The occurrence of AE events of added CNT composites was much higher than the neat epoxy case, due to micro failure at the interfaces by added CNTs.
