Silane coupling agent effects in basalt fiber-epoxy systems were investigated through measurement of the interfacial shear strength (IFSS) in single-fiber composite (SFC) specimens using amino-silane (n-(2-aminoethyl-3-aminopropyl)trimethoxysilane). Optimal conditions for silane treatment were standardized. Improvement in IFSS showed 14% under dry condition, whereas improvement showed 65% under wet condition after 1 hour boiling in water. Monitoring of acoustic emission (AE) during straining of SFC specimens established one-to-one correspondence between the number of AE events and fiber breaks, based on the well-separated AE distribution for fiber breakage and matrix cracking. In addition, AE method may be another technique that can measure interfacial shear strength more easily than SFC method by filtering-out AE event coming from epoxy matrix cracking.

Basalt fiber/epoxy composite에서 amino-silane coupling agent (n-(2-aminoethyl-3-aminopropyl)trimethoxysilane)을 이용한 효과를 알기 위하여 son히e fiber composite(SFC)시편을 사용하여 계면전단강도를 측정하여 조사하였다. Silane coupling agent의 효과를 최적화하기 위해 실험의 처리조건들을 표준화하였다. 섬유와 수지간의 계면전단강도가 상온에서는 약 14%의 증가를 보였으며, 끓는 물에 1시간 담근 후에 65%의 큰 증가치를 보였다. 이는 첫째로 basalt fiber와 silane coupling agent간의 계면에서의 화학적 결합인 siloxane bonding에 기인할 수 있으며, 둘째로 또 다른 계면인 silane couping agent와 에폭시 수지간의 화학적인 결합에 기인할 것이다. Acoustic emission(AE) 시험법을 통한 두 다른 직경의 basalt fibers와 matrix간의 잘 분리된 분포로 부터 AE event와 fiber break 간의 일-대-일 대응을 구할 수 있었으며, 또한 이 AH 시험법은 에폭시 수지로 부터 발생하는 낮은 영역의 AE events를 분리시킴으로서 SFC 시험법보다 계면전단강도를 보다 쉽게 구할 수 있는 또 다른 방법이 될 수 있을 것이다.

Keywords: single fiber composites; interfacial sheal strength; silane coupling agent; basalt fiber; acoustic emission