Using a commerical epoxy/carbon fiber composite prepreg(DMS 224) as a model system the cure kinetis of vitrifying thermoset system were analyzed by isothermal and dynamic-heating experiments. Focusing on the processing condition of high performance composite systems, a phenomenological kinetic model was developed by using differential scanning calorimetry(DSC) and reaction kinetics theories. The model system exhibited a limited degree of cure as a function of isothermal temperature seemingly

본 연구에서는 항공기 구조용 재료로 TM이는 탄소섬유/에폭시 복합재료 프리프레그(DMS2224)를 모델시스템으로 하여 등온환경과 등속도 가열환경에서 경화반응 속도를 연구하였다. 이 복합재료의 공정온도에서의 가공공정을 묘사할 수 있는 현상학적인 반응속도 모델을 differential scanning calorimetry(DSC)와 이론을 통하여 제안하였다. 등온환경에성의 실험으로부터 반응특섣곡선을 관찰한 결과 경화반응이 1차 반응함수임을 확인하였고, 활성화에너지는 78.43kJ/mol을 얻었다. 이 프리프레그는 경화온도에 따라 한계경화도를 보여주어 유리화가 존재함을 확인하였고 이를 1차 반응속도 모델에 적용시킨 결과, 유리화 이후의 확산우세현사응 포함한 반응속도 모델을 제안하였다. 제안된 모델식을 이용하여 등온/등속도 가열환경을 포함한 실제 경화공정을 성공적으로 표현할 수 있었다.

Keywords: epoxy/carbon fiber composite; diffusion control; cure kinetics