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Composites Research(구 한국복합재료학회지)검색


  • - 주제 : 공학분야 > 재료공학
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 격월
  • - 국내 등재 : KCI 등재
  • - 해외 등재 : -
  • - ISSN : 2288-2103
  • - 간행물명 변경 사항 :
논문제목
수록 범위 : 16권 1호 (2003)

논문 : SiCp/Al2O3f/Al 복합재료의 온도에 따른 열팽창 특성 해석

정성욱 ( S. W Jung ) , 남현욱 ( H. W. Nam ) , 정창규 ( C. K. Jung ) , 한경섭 ( K. S. Han )
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본 연구는 보강재의 부피분율이 49%, 56%, 63%첨가된 패키징용 SiC/A1복합재료 가압주조법을 통해 개발하였다. SiC/A1복합재료는 0.8%의 무기형성제와 Al_2O_3섬유가 SiC입자에 비해 부피비 1:10의 비율로 첨가되었으며 새로이 고안된 몰드에서 제조되었다. 제조된 SiC/A1복합재료에 대해 30~300 구간에서 열팽창 계수를 측정하고, FEM수치해석과 비교하여 온도에 따른 특성을 분석하였다. 실험결과 SiC/A1복합재료의 열팽창계수는 혼합법칙, Turner모델의 중간값을 가졌으며 상온에서는 Turner모델에 가깝다가 온도가 높아질수록 혼합법칙에 가까워졌다. 이러한 특성은 모재의 소성변형 및 잔류웅력에 의한 것으로 본 연구에서 제안한 모재와 보강재 사이에 작용하는 평균웅력 차이로부터 분석이 된다.해석결과 모재의 소성변형이 시작되는 온도에서 SiC/A1복합재료의 열팽창계수가 급격히 증가하였으며, 가공 잔류웅력은 이러한 소성변형의 시작온도를 고온으로 이동시킴으로써 열팽창계수에 영향을 끼침을 밝혔다. 이러한 일련의 연구를 통해 온도에 따른 열팽창 특성은 복수입자모델에 의한 2차원 해석을 통해 성공적으로 분석됨을 보였다.

논문 : 비선형 피로손상 모델을 이용한 복합재 피로수명 평가

김성준 ( Sung Jun Kim ) , 황인희 ( In Hee Hwang )
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복합재료의 피로수명을 평가하는 것은 여러 가지 파손모드 간의 상호작용 때문에 복잡하다. 본 논문에서는 현상론적인 모델(비선형 강도저하 모델)을 이용하여 피로수명과 잔류강도를 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 잔류강도를 하중 사이클 수와 피로웅력의 함수로 가정하였으며, 계산에 필요한 모델변수(강도저하 파라미터, 피로수명형상 파라미터)를 피로수명의 함수로 가정하였다. 임의로 배열된 하중 스펙트럼 상에서 웅력수준에 따른 모델 매개변수를 구하기 위해 S-N 선도를 이용하였고, 상이한 웅력비에 대하여 전술한 매개변수를 Goodman식의 보정을 통하여 계산하였다(피로선도). 임의의 하중이력 후의 잔여강도 분포를 2모수 weibull 함수로 표현하였다.

논문 : 나노구조 카본블랙/HDPE 복합재료의 전기적 특성: 전자선 조사에 의한 PTC 특성변화

박수진 ( Soo Jin Park ) , 송수완 ( Su Wan Song ) , 서민강 ( Min Kang Seo ) , 이재락 ( Jae Rock Lee )
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본 연구에서는 나노구조를 찾는 카본블랙이 충전된 CB/HDPE 복합재료를 용융 혼합법으로 제조한 후 온도변화에 따른 전기적 특성을 고찰하였다. 복합재료의 전기적 재현성 향상과 negative temperature coefficient (NTC) 현상의 제거를 위하여 전자선을 30~150 kGy로 조사하였으며, 조사된 복합재료의 가교함량 분석은 용매 추출법을 이용하였다. 실험결과 CB/HDPE 복합재료의 PTC 세기는 카본블랙의 함량과 입자크기에 크게 영향을 받으며, 가교함량의 급격한 증가에 따른 NTC 현상의 제거는 전자선 흡수선량이 60 kGy 일 때였다. 또한 전자선 조사를 통하여 전기적 재현성이 향상되었는데, 이는 복합재료의 가교도 증가에 따른 수지의 용융온도 근처에서의 카본블랙 유동성의 감소 때문이라 사료된다.

논문 : 열-음향방출기법을 이용한 복합재료의 미세손상 검출 및 평가

최낙삼 ( Nak Sam Choi ) , 김영복 ( Young Bok Kim ) , 이덕보 ( Deok Ro Lee )
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열-음향방출(thermo-acoustic emission)기법을 이용함으로써, 직교형 복합재료적층판의 저온냉각 시에 형성되는 미세손상을 검출하고 평가하여 그 유효성을 검토하였다. 액체질소에 의한 저온냉각(-191℃)으로 생성된 미세손상은 가열-냉각 열부하사이클 시에 발생하는 음향방출(AE)거동의 해석을 통해 평가되었다. 저온냉각에 따른 섬유파단과 모재파손은 초음파 C스캔, 광학현미경, 주사형 전자현미경을 통해 관찰되었으며, 이들 미세파손 모드는 AE신호의 퓨리에 변환(FFT)처리해석, 단시간 퓨리에 변환(STFT)처리해석으로 분류되는 3종류의 서로 다른 특징을 갖는 AE신호로 검출될 수 있었다. 이들 AE신호특성을 시간 단계별로 검출하여 저온냉각시에 형성되는 복합재료 미세파괴의 과정을 실시간으로 평가할 수 있었으며, 또한 열부하 사이클시의 AE신호해석을 통해서 저온 냉각으로 생성된 미세파손의 정도를 추정할 수 있었다.

논문 : 필라멘트 와인딩 플라이휠의 스마트 경화에 관한 연구

이도훈 ( Doh Hoon Lee ) , 김선경 ( Sun Kyung Kim ) , 김동진 ( Dong Jin Kim ) , 이우일 ( Woo Il Lee ) , 하성규 ( Sung Kyu Ha )
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두꺼운 필라멘트 와인딩 복합재료의 경화 공정의 최적화를 위한 모델이 제안되었다. 스마트 경화는 중심 축 부분과 바깥 쪽의 온도 조건을 같게 하는 방법과 중심 축 쪽의 온도가 약간 높게 조절하여 경화 반응이 안쪽부터 시작될 수 있도록 하는 방법의 두 가지로 제안되었으며, 이는 잔류웅력을 줄이기 위함이다.

논문 : 취성기지 복합재료의 물성치에 미치는 계면분리의 영향

염영진 ( Young Jin Yum ) , 진민철 ( Min Chul Jin )
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취성기지 복합재료는 섬유와 기지 사이에 계면분리가 존재하는 경우가 있는데 이것은 복합재료의 강도와 강성저하의 원인이 된다. 계면분리와 섬유체적비가 복합재료의 기계적 물성치에 미지는 영향에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 우선 몇 가지 가정하에 복합재료를 구성하는 섬유와 기지에 대하여 간단하게 모델링하고 이웃하는 대표체적요소의 경계를 따라 웅력과 변위 연속조건을 부과하였다. 강성상수들을 역변환하여 복합재료의 유효물성치를 구하였다. 완전접착의 경우 수치해를 혼합물법칙에 의한 이론해와 비교한 결과 일치함을 알 수 있었고 계면분리가 큰 경우 섬유체적비가 증하가더라도 물성치가 감소함을 알 수 있었다.

논문 : 복합적층판에 대한 저속충격해석과 접촉법칙

최익현 ( Ik Hyeon Choi )
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저속충격을 받는 복합적층판의 충격거동을 해석하기 위하여 많은 연구자들이 수정된 Hertz의 접촉법칙이나 실험적으로 구한 정적압입법칙을 사용하여 왔다. 본 연구에서는 이들이 사용했던 충격해석방법에 대한 물리적 의미를 고찰하였으며, 두 법칙의 차이가 실제로 적충판의 충격거동해석에 미치는 영향을 고찰하였다. 나아가 접촉법칙에 사용되는 접촉 상수 및 지수의 크기를 임의로 변경하여 해석함으로써 접촉법칙이 충격거동해석의 결과에 미치는 영향을 살펴보았다. 최종적으로 선형화된 접촉법칙을 적용하여도 충격거동해석을 정확히 수행할 수 있음을 보였다. 이 개념을 응용하면 충격문제해석을 위한 부가적인 프로그램 개발없이 범용 유한요소해석 프로그램으로도 복합적층판의 저속충격거동을 해석할 수 있음을 보였다.

특집 : 복합재료의 액상성형공정 (Liquid Composite Molding) 의 현황과 전망

변준형 ( Jun Hyung Byun ) , 엄문광 ( M. K. Um ) , 이우일 ( Woo Il Lee ) , 강문구 ( Mun Gu Kang )
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특집 : 국내개발 항공기의 복합재료 적용사례 - 개발 참여 경험을 중심으로 -

김영익 ( Young Ik Kim ) , 최상민 ( Sang Min Choi )
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해외 기술동향 : 최첨단 익형 잠수정 신기원 이룩

황운봉 ( W. B. Hwang )
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