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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 : 26권 5호 (2013)

Manufacturing and Mechanical Properties of Sisal Fiber Reinforced Hybrid Composites

( Zhi Peng Hui ) , ( P Sudhakara ) , ( Yi Qi Wang ) , ( Byung Sun Kim ) , ( Jung Il Song )
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PLA/PP polymer blends in various ratios (PLA:PP = 9:1, 4:1, 3:1, and 1:1), and their composites (PLA:PP = 1:1) with sisal fiber (10, 15 and 20 wt%) were fabricated using MAPP as compatibilizer. The aim of the work was to reduce the cost of biodegradable composites as well as to improve the impact strength of PLA using PP, a relatively cheaper thermoplastic. The developed composites were characterized for their morphological and mechanical properties. The tensile strength and modulus of the blends were decreased with increasing PP content whereas the strain at break and impact strength are increased. The tensile strength, modulus and water absorption were increased for hybrid composites with increasing fiber content.

루프 종류의 FSS가 결합된 복합재료 구조의 잔류응력과 전파 투과 특성

박경미 ( Kyoung Mi Park ) , 황인한 ( In Han Hwang ) , 전흥재 ( Heoung Jae Chun ) , 홍익표 ( Ic Pyo Hong ) , 박용배 ( Yong Bae Park ) , 김윤재 ( Yoon Jae Kim )
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본 논문은 Loop 종류의 주파수 선택적 투과구조(FSS)를 결합시킨 복합재료 구조의 잔류응력으로 인한 층간분리, FSS의 손상 등 구조적 파손과 잔류응력으로 인해 변형된 FSS의 전파 투과 특성의 영향을 연구하였다. FSS는 단위요소 종류, 설계 변수, 배열에 따라 일정 대역에 전파를 투과 혹은 반사시킬 수 있다. 그래서 사각 루프 FSS를 복합재료와 결합시켰을 때 X-band(8~12 GHz)에서 공진이 발생하도록 설계한 후, 그에 따른 치수를 규격화하여 다른 루프형상(삼각 루프, 원형 루프)에 적용하고 단일 Loop와 이중 Loop 구조일 때 복합재료의 적층을 변화 시켜 비교 분석하였다.

전기활성 고분자 전극 및 구동기에 관한 실험적 연구

이준만 ( Jun Man Lee ) , 류상렬 ( Sang Ryeoul Ryu ) , 이동주 ( Dong Joo Lee ) , 임정걸 ( Zheng Jie Lin )
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고분자 기지에 희석제의 첨가로 CNT 및 CB 입자의 분산성 향상 및 연질의 전극을 만들고자하였다. 희석제, CNT 및 CB 함유량에 따른 연질 전극재료의 전기적 및 기계적 특성을 평가하였다. 전극재료로서 최적의 혼합 조건은 기지 (KE-12)를 기본으로 희석제 80, CNT 3.5 그리고 CB 18 (phr)이었다. 이때의 비저항 값은 73 (Ω·cm)이었고, 인장강도와 인장탄성율 그리고 신장율은 각각 0.45 MPa, 0.21 MPa, 184%였다. 또한 최적화된 전극과 탄성체를 이용하여 간단한 구조의 구동기를 제작하여 그 특성을 평가하였다. 작동 전압 25 kV에서 탄성체 KE-12는 2.24 mm의 변위가 발생되었고, 희석제가 50 (phr) 혼합된 KE-12는 4.05mm의 변위가 발생되었다. 희석제 50 (phr) 혼합된 KE-12는 3M의 4910과 같은 탄성계수를 나타내지만, 더 높은 변위를 보였다. 동일한 재료 (KE-12)의 전극과 탄성체로 제작된 구동기는 피로수명 및 응용에 많은 장점이 있을 것으로 보인다.

Al5052/CFRP 복합소재의 표면특성이 접착성과 기계적특성에 미치는 영향

이민식 ( Min Sik Lee ) , 김현호 ( Hyun Ho Kim ) , 강충길 ( Chung Gil Kang )
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본 연구에서는 차량용 Al5052/CFRP 복합재를 U-채널 몰드에서 컴프레션 몰딩 공정을 통해 제작하였다. Al5052는 샌드블라스팅을 통해 표면처리를 하였다. 표면처리를 하지 않은 판재와 표면거칠기(Ra)가 1.85 μm 및, 4.25 μm인 Al5052판재를 이용하여 실험을 수행하였다. 표면거칠기가 Al5052/CFRP 복합재의 접착성과 기계적 특성에 대한 영향을 전단시험과 굽힘실험을 통하여 평가하였다. 전단 시험에서는 표면거칠기가 1.85 μm 와 4.25 μm 시험편이 표면처리를 하지 않은 시험편보다 각각 3, 5배의 전단강도의 증가를 보였다. 굽힘시험에서는 표면처리를 하지 않았을 때 굽힘강도가 200 MPa에서 표면처리 후 400 MPa로 증가함을 알 수 있었다.

재활용 횟수에 따른 폴리프로필렌 및 탄소섬유 강화 PP 복합재료의 물성 변화 관찰

권동준 ( Dong Jun Kwon ) , 왕작가 ( Zuo Jia Wang ) , 이태웅 ( Tea Ung Lee ) , 박종만 ( Joung Man Park )
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탄소섬유(CF) 강화 폴리프로필렌(PP) 복합재료의 수요는 증가되고 있다. 본 연구에서는 재활용 횟수에 따라 변화되는 복합재료의 물성 변화를 관찰하였다. CF 함량을 20% 함량으로 조성한 복합재료에 대해서 재활용 횟수에 따른 기계적 물성 평가를 진행하였다. 인장, 굴곡, Izod 동적 피로 실험에 따른 영향을 확인하였다. CF/PP 복합재료의 계면 물성을 평가하기 위해 젖음성 평가와 파단면을 FE-SEM으로 확인하였다. 재활용 횟수에 따라 섬유와 기지는 변화된다. CF/PP 복합재료는 재활용 할수록 섬유와 기지간의 계면에 열 데미지와 분쇄 과정에 의한 결합력 감소가 확인하였다.

삭마 효과에 대한 CNT-페놀 나노복합재료의 미세구조 분석

왕작가 ( Zuo Jia Wang ) , 권동준 ( Dong Jun Kwon ) , 박종규 ( Jong Kyoo Park ) , 이우일 ( Woo Il Lee ) , 박종만 ( Joung Man Park )
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소량의 CNT 나노입자를 함유한 CNT-페놀 복합재료를 제조하여 삭마 효과를 확인하였다. CNT 함량을 0.1 wt%에서 0.3 wt%까지 증가시킴에 따른 인장, 압축 강도를 평가하고 삭마 저항성에 대한 차이를 분석하였다. 산소와 등유를 혼합하여 화염 발생시켜 재료의 삭마 효과를 평가하였다. FE-SEM을 이용하여 삭마 실험 이후 발생된 시편의 미세 구조 변화를 확인하였다. CNT 함유 정도에 따른 TGA 열분석을 시도하여 열적 안정성을 평가하였다. 0.3wt% CNT-페놀 복합재료가 일반 페놀 수지 및 0.1 wt% CNT-페놀 복합재료보다 삭마율이 낮았다. 삭마에 따른 재료 변화 메커니즘을 규명하기 위해 TGA 분석 결과와 FE-SEM을 이용한 미세 구조 결과를 분석하였다. 고열의 화염을 이용한 삭마 실험을 통해 시편 내부의 CNT 입자가 존재하는 미세구조를 확인할 수 있었다. 수지 내부에 균일하게 분산된 CNT 입자의 역할이 내삭마성을 증가시키는 결과를 확인하였다.

피치 코팅된 유리섬유의 탄화가 에폭시 복합재료의 열전도도에 미치는 영향

범승원 ( Seung Won Beom ) , 이슬이 ( Seul Yi Lee ) , 이지한 ( Ji Han Lee ) , 박상희 ( Sang Hee Park ) , 박수진 ( Soo Jin Park )
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본 연구에서는 탄소재료의 우수한 열적 특성을 이용하여 에폭시 수지의 열전도도 특성을 향상시키기 위해 Pitch 탄화유리섬유를 제조하고 산처리 기능화 방법을 수행하여 형태학적, 기계적, 및 열전도 특성을 관찰하였다. 그 결과, 산처리 기능화된 Pitch 탄화유리섬유는 에폭시 수지 내에서 분산성 및 계면결합력이 향상됨에 따라 기계적 물성 및 열전도 특성이 증가함을 확인하였다. 특히, Pitch 탄화유리섬유 복합재료 내의 Pitch 탄화유리섬유의 함량이 증가함에 따라 기계적 물성 및 열전도 특성이 증가하여, 탄소섬유 복합재료보다 기계적 물성은 10%, 열전도 특성은 150% 향상됨을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 제조된 Pitch 탄화유리섬유의 우수한 구조배향성 및 계면결합력은 에폭시수지내의 분산성을 향상시키고 열전도성 경로를 형성하여 에폭시수지의 우수한 기계적 및 열전도 특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

Cyclohexene을 첨가한 PIP 공정 사용 Cf/SiC 복합재의 고밀도화

배진철 ( Jin Cheol Bae ) , 조광연 ( Kwang Youn Cho ) , 김정일 ( Jun Il Kim ) , 임동원 ( Dong Won Im ) , 박종규 ( Jong Kyu Park ) , 이만영 ( Man Young Lee ) , 이재열 ( Jae Yeol Lee )
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탄소섬유강화 SiC기지상 복합재는 우수한 산화저항성과 우수한 열충격저항성을 가진다. 그리고 이런 특성들은 탄소섬유강화복합재가 고온구조재로서 응용케하였다. 본 연구에서는 Cf/SiC 복합재가 전구체 함침과 액상 함침이 동반된 열분해공정, Cyclohexene을 사용한 화학기상 경화공정을 통해 제조되었다. 최종 제조된 Cf/SiC 복합재는 5회 함침을 통해 0.43 g/cm3 밀도를 갖는 탄소섬유 프리폼에서 1.76 g/cm3의 밀도값을 나타내고 있다. 그리고 산화저항성 특성면에서 Cf/SiC 복합재의 무게가 공기중 1400oC에서 6시간 유지 후에 81%가 남았다. 결과적으로 Cyclohexene을 사용한 화학기상 경화공정은 효과적으로 높은 치밀화와 증가된 산화저항성을 보이고 있다.

인조골에 체결된 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판의 수분 환경 피로 특성

한민구 ( Min Gu Han ) , 장승환 ( Seung Hwan Chang )
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본 연구에서는 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판을 인조골에 체결하여 실제 골절치료 시술 상황을 모사하였으며, 고정판의 적합성을 판단하기 위하여 수분 흡수율, 스크류의 체결 상태, 하중 조건의 변화에 따른 피로 실험을 진행하였다. 실험 결과 0~12주 동안 수분 흡수가 이루어진 모든 시편에서 기대 수명인 65만 사이클을 넘는 100만 사이클 이상의 피로 수명을 가짐을 확인하였다. 스크류 체결 상태는 골절부의 변형률 차이에 주목 할만한 영향을 미치지 못하였다. 본 논문에서는 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판을 다양한 환경조건 하에서 압축-압축 피로실험을 수행하여 기계적 우수성을 입증하였으며, 이 결과는 향후 금속 고정판을 복합재료 고정판으로 대체하기 위한 관련 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.
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