표제지
목차
1. 서론 12
1.1. 연구배경 및 목적 12
1.2. 연구동향 및 분석 17
2. 이론적 고찰 21
2.1. 에폭시 수지 21
2.2. 고분자 수지 변형 메커니즘 22
2.2.1. 크레이징 (Crazing) 22
2.2.2. 전단띠 23
2.2.3. 피로(Fatigue) 시험 24
2.2.4. 열분해 25
2.2.5. 가수분해 (Hydrolysis) 26
2.2.6. 용매에 의한 크레이징과 균열 (Crazing and cracking) 27
2.2.7. 기계적 분해 (Mechanodegradation) 27
2.3. 신뢰성 기초 이론 28
2.3.1. 욕조 곡선 (Bath-tub curve) 28
2.3.2. 와이블 분포 (Weibull distribution) 31
2.3.3. 가속수명시험 31
2.3.4. 열화시험 (Degradation test) 32
2.3.5. 가속열화시험 (Accelerated Degradation test ; ADT) 32
2.3.6. 가속모형 33
2.3.7. 가속성의 성립 33
2.3.8. 가속성과 가속계수 34
3. 시험 방법 36
3.1. 이종 소재 접착 시험편 제작 36
3.2. Tensile test 38
3.3. Fatigue test 38
3.4. DMA 40
4. 시험 결과 및 분석 42
4.1. FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 42
4.2. 고온 및 저온 스트레스에 의한 물성 평가 45
4.3. 열분석(DMA)에 의한 유리전이 온도 47
4.4. 온도, 습도 및 피로 강도에 의한 스트레스 영향도 평가 53
4.5. 사용 온도 조건에 의한 피로 수명 평가 및 예측 58
4.5.1. 사용조건에서의 수명 보증 61
4.5.2. 수명 보증을 위한 설계 목표 설정 62
4.5.3. 수명 보증시험의 설계 62
4.5.4. 수명 보증 시험 시간의 결정 63
4.6. 온도 가속에 의한 피로 수명 평가 및 가속수명 예측 64
4.6.1. 가속 수명 보증을 위한 설계 목표 설정 70
4.6.2. 가속 수명 보증시험의 설계 71
4.6.3. 가속 수명 보증 시험 시간의 결정 71
5. 결론 73
참고문헌 77
ABSTRACT 80
부록 83
부록 1-1. 온도에 따른 전단강도 및 모듈러스 데이터 83
부록 1-2. 온도, 습도, 최대하중에 의한 피로수명시험 결과 85
Table 4-1. 이종소재 접착 시험편 FMEA 44
Table 4-2. 온도에 따른 전단강도 및 모듈러스 46
Table 4-3. 온도에 따른 초기성능 대비 기계적 물성 저하율 46
Table 4-4. 온도, 습도, 피로강도에 의한 피로수명시험 결과 54
Table 4-5. 온도 복합 피로 수명시험 결과 58
Table 4-6. 온도 스트레스 조건에 따른 사용 수명 61
Table 4-7. 온도 복합 피로 가속수명시험 결과 66
Table 4-8. 온도 가속스트레스에 따른 가속계수(AF) 70
Figure 1-1. 자동차 구조용 접착제 사용 부위 13
Figure 1-2. Types of Adhesive Failures 15
Figure 1-3. Typical fracture surface of the joints pre-impacted under different impact energies 19
Figure 2-1. 비스페놀 A 형 에폭시 21
Figure 2-2. 노볼락형 에폭시 21
Figure 2-3. Schematic illustration of the process zone at the notch root or crack tip 28
Figure 2-4. The bathtub curve 29
Figure 3-1. 이종소재 접착 시험편 37
Figure 3-2. Fatigue 시험기 및 시험편 39
Figure 3-3. DMA 장비 및 에폭시 접착제 시료 41
Figure 4-1. The failure mode of fatigue specimen 43
Figure 4-2. (a) Number of micro-cracks start to propagate simultaneously, Basic modes of crack linking : (b) meeting ;(c) meeting ; (d) intersecting 43
Figure 4-3. 온도에 따른 접착 강도 변화 및 회귀분석 46
Figure 4-4. DMA 열분석 결과 48
Figure 4-5. 상온 경화 후 접착제 표면 SEM 이미지 (x 200) 49
Figure 4-6. 30℃, 100h 경과 후 접착제 표면 SEM 이미지 (x 200) 50
Figure 4-7. 60℃, 100h 경과 후 접착제 표면 SEM 이미지 (x 200) 50
Figure 4-8. 80℃, 100h 경과 후 접착제 표면 SEM 이미지 (x 800) 51
Figure 4-9. 100℃, 100h 경과 후 접착제 표면 SEM 이미지 (x 800) 52
Figure 4-10. 120℃, 100h 경과 후 접착제 표면 SEM 이미지 (x 800) 52
Figure 4-11. 스트레스 요인별 주 효과도 분석 (Minitab) 57
Figure 4-12. 와이블 확률지 60
Figure 4-13. 확률밀도함수 60
Figure 4-14. 온도스트레스에 따른 와이블 확률지 67
Figure 4-15. 사용온도(70 ℃)에서의 와이블 확률지 67
Figure 4-16. 사용온도(70 ℃)에서의 확률밀도함수 그래프 68
Figure 4-17. 온도 스트레스 vs 수명(사이클) 68