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1938년 Roy Plunkett 에 의해 개발되어진 PTFE (polytetrafluoroethylene) 는 항공, 컴퓨터 등 수많은
분야에서 사용되어지고 있다. 예를들어 후라이팬과 같은 주방용품에서도 PTFE 는 코팅재료로 사용되어
화학적내구성을 향상시키고 음식물이 팬에 들러붙지 않게 하는 등의 기능을 한다.
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(위 사진은 needle felt 로서 모직이나 털을 압축해서 만든 부드럽고 두꺼운 천)
PTFE coating 의 pan 에 대한 접착강도를 증가 시키는 것이 후라이팬의 내구성 향상에 매우 중요하다.
PTFE coating 의 접착력을 향상시키는 기술 개발단계에서 독일 LUM 사의 LumiFrac 접착력 측정 장비를
이용하면 PTFE coating 의 접착력을 아주 쉽고, 간단하게 그리고 정확하게 측정이 가능하다.
LumiFrac Adhesive Analyzer 의 접착력 측정 원리보기
여기서는 유리섬유 (fiber glass) 와 니들펠트 (Needle Felt) 섬유성질에 코팅되어진 PTFE coating 의 접착력을
측정하고 또한 PTFE coating 이 섬유재질에서 떨어지는 pattern 을 분석하고자 한다.
1. 섬유성인 두 재료는 매우 flexible 하므로 섬유의 코팅 반대면을 정사각형의 stainless steel
판에 강력접착제인 cyanoacrylate 를 이용하여 붙인다.
2. 같은 접착제를 이용하여 섬유의 PTFE coating 면에 test stamp 를 붙인다.
3. sample 상세 사항
- test stamp (medium copper + aluminum adapters)
- test stamp 의 무게 : 약 17g
- test stamp 중간에서 회전축까지 거리는 70mm
- 사용한 접착제 cyanoacrylate 양 : 7ul
- 접착제 처리후 접착제 curing 시간 : 20시간
4. curing 후 test stamp 를 rotor 에 설치하고 LumiFrac 장비안에서 원심력을 가하기 시작
5. LumiFrac 에서 rotor 의 최대 회전속도를 설정하면 서서히 자동으로 rotor 의 회전속도 증가
6. LumiFrac 의 설정된 원심력이내에서 섬유재료 PTFE 코팅이 떨어지게 되면 (Failure)
떨어진 그 순간의 원심력이 PTFE coating 의 접착력이 된다.
Failure pattern of PTFE coated Fiber Glass and Needle Felt
위 사진은 두 샘플 (왼쪽 fiber glass, 오른쪽 needle felt) 모두 PTFE coating 이 샘플에서
완전히 떨어진 것을 보여 준다.
Adhesive strength of PTFE coated Fiber Glass and Needle Felt
유리섬유 PTFE coating 접착력 (textile 1) 이 니들펠트 PTFE coating 접착력 (textile 2) 보다
더 크다는 것을 확인하였다.
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