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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 : 31권 2호 (2018)

메틸트리클로로실란을 이용한 화학증착 탄화규소의 증착율 및 굽힘강도 특성에 미치는 온도의 영향

송준백 ( Jun-baek Song ) , 임항준 ( Hangjoon Im ) , 김영주 ( Young-ju Kim ) , 정연웅 ( Youn-woong Jung ) , 류희범 ( Hee-beom Ryu ) , 이주호 ( Ju-ho Lee )
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화학기상증착 탄화규소(CVD-SiC)의 높은 증착율과 우수한 굽힘강도 특성을 얻기 위해 증착온도에 대한 영향을 연구하였다. Hot-wall CVD 방법으로 메틸트리클로로실란(MTS : CH3SiCl3)을 이용하여 1250~1400℃ 조건에서 제조된 탄화규소는 95.7~117.2 μm/hr 정도의 증착율을 보였다. 율속반응은 1300℃ 미만에서는 표면반응, 그 이상의 온도에서는 물질전달 지배영역 특성을 나타내었다. Arrhenius plot을 통해 계산한 활성화 에너지는 각각 11.26kcal/mole과 4.47 kcal/mole이였다. 증착온도별 표면 형상은 1250℃ pebble에서 1300℃ facet 구조로 변하였고, 1350℃ 이상에서는 multi-facet 구조를 나타내었다. 단면 형상은 1300℃ 이하에서 columnar, 1350℃ 이상에서 isometric 구조를 보였다. 결정상은 모두 β-SiC로 확인되었지만 결정성장 방향은 1250℃ (111)에서 1300℃ 이상부터 (220) peak가 관찰되었으며, 1400℃에서는 (220)으로 완전히 변함을 알 수 있었다. 굽힘강도 특성은 증착온도가 증가할수록 치밀화되고, columnar에서 isometric 조직으로 변화되면서 1350℃에서 최대값을 나타내었으며, 1400℃에서는 grain size 증가와 결정성장 방향이 최밀충진면인 (111)에서 (220)으로 완전히 변하면서 감소된 것으로 보인다.

복합재료용 흑연/종이 센서의 최적제조조건 및 감지능 평가 연구

박하승 ( Ha-seung Park ) , 신평수 ( Pyeong-su Shin ) , 김종현 ( Jong-hyun Kim ) , 백영민 ( Yeong-min Baek ) , 박종만 ( Joung-man Park )
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종이에 연필을 이용하여 선을 그리는 연필 선 종이 센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 센서로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. PDPS의 특성에 기반을 두는 3가지 다른 종이에 대한 감지 효과를 비교하였다. 시편은 4B 연필을 평지(A4), 화선지, 한지에 선을 그어 제작하였으며 구리선과 연필 선간의 전기 접점을 향상시키기 위해 실버 페이스트를 사용하였다. FT-IR 스펙트럼 분석으로 PDPS에 대한 3 종이의 화학적 구조가 유사하고 광학현미경으로 각 종이의 조밀도를 비교하였다. 3 종이의 인장 강도의 통계적 평가로부터, A4가 PDPS에 가장 적합하다는 것을 확인하였다. 선을 그린 횟수에 따른 종이의 두께 변화를 통해 그리는 횟수의 최적 조건을 확인하였으며 복합재료의 반복 압축 실험을 통해 압축력의 변화를 PDPS로 관측하였다. PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 물성을 비교적 예측할 수 있었다.

사이징제에 따른 유리섬유/폴리디사이클로펜타디엔 복합재료의 계면물성 및 기계적 물성 평가

김종현 ( Jong-hyun Kim ) , 권동준 ( Dong-jun Kwon ) , 신평수 ( Pyeong-su Shin ) , 박하승 ( Ha-seung Park ) , 백영민 ( Yeong-min Baek ) , 박종만 ( Joung-man Park )
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순수한 유리섬유와 두 가지 사이징제가 코팅된 유리섬유/폴리디사이클로펜타디엔(p-DCPD) 복합재료의 계면물성 및 상온(25℃)과 저온(-20℃)에서의 기계적 물성을 평가하였다. 섬유의 사이징제를 용출하기 위하여 아세톤을 이용하였고, 용액을 건조 후 각각의 용출물에 대하여 적외선 분광 분석을 통해 비교하였다. 동적접촉각 측정을 통하여 섬유와 p-DCPD의 표면에너지를 분석하였고 이를 통하여 접착일을 계산하였다. 서로 다른 유리섬유의 기계적 물성을 알아보기 위하여 단섬유 인장실험을 진행하였고, 단섬유와 p-DCPD의 계면적 물성을 알아보기 위하여 반복인장하중실험을 진행하였다. 상온 및 저온에서의 기계적 물성을 알아보기 위하여 인장, 굴곡, 아이조드 충격실험을 진행하였다. 실험결과 표면의 인자에 따라 계면 및 기계적 물성이 달라지는 것을 볼 수 있었다.

열가소성 방향족 폴리머의 결정화 특성에 대한 연구

박동철 ( Dong-cheol Park ) , 박창욱 ( Chang-wook Park ) , 신도훈 ( Do-hoon Shin ) , 김윤해 ( Yun-hae Kim )
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열가소성 복합재료는 다양한 장점에도 불구하고 기계적 특성이 낮아 고성능 항공산업 분야에서는 제한적으로 사용되어 왔으나 최근 열가소성 방향족 폴리머 복합재들이 많이 연구/활용되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 열가소성 방향족 폴리머인 PEEK와 PPS Neat 수지 필름을 DSC 기기를 이용하여 가열, 냉각 및 재 가열 사이클을 연속적으로 수행하여 유리전이온도 및 용융온도 등의 특성변화를 확인하고 냉각속도에 따른 결정화도(Crystallinity)의 차이를 평가하였다. 1차 가열단계에서 각 폴리머의 용융온도보다 높은 온도에 5분간 유지시켜 이전 열이력을 제거하였고 2차 냉각단계에서 냉각속도를 분당 2, 5, 10, 20 및 40℃로 조절/적용함으로서 결정화반응을 제어하였으며, 3차 가열단계에서 재가열하여 용융엔탈피를 측정함으로서 결정화도 차이를 확인하였다. 높은 비정질 영역을 가진 시편의 첫 번째 가열시 냉각결정화 현상이 일어나고 뚜렷한 유리상 전이구역을 확인할 수 있었던 반면에 결정질 영역이 증가된 재가열시에는 냉각결정화 현상이 일어나지 않고 상대적으로 유리상 전이구역이 약해지는 것을 확인하였다. 2차 냉각단계에서 냉각속도가 느려짐에 따라 결정화도가 높아졌는데 PEEK의 경우 냉각속도의 차이에 따라 21.9~39.3% 결정화도를 보였으며, PPS는 29.1~31.2% 결정화도 차이를 얻을 수 있었다.

CFRP 복합재료 직교 격자 구조의 기계적 특성 연구

백상민 ( Sang Min Baek ) , 임성준 ( Sung June Lim ) , 김민성 ( Min Sung Kim ) , 고명균 ( Myung Gyun Ko ) , 박찬익 ( Chan Yik Park )
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본 연구에서는 직물 탄소섬유강화플라스틱 복합재를 직교 격자 형상으로 적층한 패널 구조를 제안하고, 기계적 특성에 대한 분석 및 연구를 수행하였다. 프리프레그를 재단하여 적층하는 방식으로 직교 격자 구조를 제작하였으며, 하부의 적층판과 오토클레이브 공정 일체 성형을 통해 격자 패널 구조를 제작하였다. 본 연구에서는 인장, 압축, 전단, 굽힘 하중을 부가하여 제안된 격자 패널 구조의 거동을 확인하였으며, 이러한 시험을 통해 본 직교 격자 구조물의 강성 증가 효과를 입증하였다. 또한, 유한요소해석 모델을 구축하여 시험 결과와 비교하였으며, 이를 통해 시험과 해석의 타당성을 확인하였다.

Role of Electron Acceptor-donor on Elemental Mercury Removal Using Nano-silver-plated Activated Carbons Complexes

( Hyo In Lee ) , ( Yoon-ji Yim ) , ( Kyong-min Bae ) , ( Soo-jin Park )
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In this study, the elemental mercury removal behaviors of silver-plated porous carbons materials were investigated. The pore structures and total pore volumes of the hybrid materials were analyzed by N2 adsorption/ desorption analysis at 77 K. The pore structures and surface morphologies of the hybrid materials were characterized by XRD and SEM, respectively. The elemental mercury adsorption capacities of all silver-plated porous carbons hybrid materials were higher than those of the as-received samples, despite the fact that the specific surface areas and total pore volumes decreased with increasing metal loading time. It was found that silver nanoparticles showed excellent elemental mercury removal behaviors in carbonaceous hybrid materials.
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