One of the primary factors limiting the application of composite/metal adhesively bonded joints is the lack of a good evaluation tool for the interface to predict the load bearing capacity of bonded joints. In this paper composite/steel adhesion is evaluated in terms of mode II fracture toughness of the interface. To measure the shear mode fracture toughness, ENF(End Notched Flexure) specimen fabricated by co-cured bonding of composite/steel adherends has been used under elastic condition. A analytic solution for bi-material adhesively bonded ENF specimen is suggested using linear beam theory. Fracture toughness is measured by 3-point bending test and then the results by simple beam theory are compared with the values by area method. To get more accurate test results, new pre-crack method is suggested. The new method is to coat the interface between steel and composite with polytetrafluoethylene(PTFE) that is raw material of teflon film. Using this method, resin rich area become small and a fatigue test as a precracking method does not need. Although co-cured bonding has many advantage including strong adhesion strength, it is influenced by thermal residual stress to the specimen. So new epoxy resin that can be cured at room temperature is proposed. Using that epoxy resin, the error induced by thermal stress can be neglected and more accurate result can be obtained.
금속/복합재료 접착 조인트의 적용을 제한하는 주요인 중에 하나는 접착 조인트의 하중 지지 능력을 예측하기 위한 접착 계면에 대한 좋은 평가방법의 부족을 들 수 있다. 본 연구에서는 금속/복합재료 접착 계면의 접착면의 하중 지지 능력을 접착 계면의 mode II 파괴 인성치로 평가해 보았다. mode II 파괴 인성치를 측정하기 위하여 ENF(End Notched Flexure) 시편을 사용하였으며 시편은 복합재료 및 금속의 co-cured bonding 방법으로 제작되었다. simple beam theory를 사용해 이종재료 접착 ENF 시편의 파괴 인성치에 대한 해석식을 유도하였으며 이 값을 area method를 사용한 값과 비교하여 보았다. 더 정확한 실험 결과를 얻기 위해 금속과 복합재료 사이의 계면에 테플론 필름의 주 성분인 polytetrafluoethylene(PTFE)을 얇게 코팅하는 precrack 방법을 제안하였다. co-cured bonding은 시편 성형과 접착이 동시에 이루어지고 접착 강도가 강하다는 이점이 있지만 금속 및 복합재료의 열팽창계수 차이로 인한 잔류 열응력이 파괴 인성치 측정에 영향을 끼치게 된다. 따라서 상온 경화 에폭시를 사용하여 잔류 열응력을 제거하여 더욱 정확한 파괴 인성치를 측정하였다.
