• Composites Research
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• 제33권5호
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• pp.262-267
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• 2020

고속 가공과 저중량 설계에 대한 수요가 증가함에 따라, 공작기계 주축의 진동 발생 가능성이 증가하고 있다. 또한 초정밀 가공에서 주축의 진동은 공작물 표면 형상에 큰 영향을 끼치게 된다. 다양한 가공 공정의 가공 정밀도를 향상시키기 위해, 공작기계 주축 진동 문제를 해결하여야 한다. 이 논문에서, 공작기계 주축의 진동 억제를 위해 TiC-SKH51 금속 기지 복합재가 사용되었다. TiC-SKH51 복합재의 동적 특성을 확인하기 위해 충격 망치 시험을 수행하였다. FEA의 모드 분석 결과와 충격 망치 시험 결과를 비교하여 FEA의 신뢰성을 확인한 후, 공작기계 주축 모델의 해석이 실행되었다. FEA 결과로부터 진동 발생 억제를 위해 TiC-SKH51 복합재를 적용한 공작기계 주축이 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제13권6호
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• pp.1-8
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• 2000

무가압함침법에 의한 $Al_2O_{3p}$/AC8A 복합재료의 제조와, 제조법과 관련하여 부가적인 Mg의 첨가와 강화상의 부피분율이 $Al_2O_{3p}$/AC8A복합재료의 기계적 성질과 마모저항에 미치는 영향을 조사하였다. 강화상 입자와 기지재료의 일부를 분말로 조합한 혼합분말 속으로 기지금속을 자발적으로 침투시켜 부피분율이 20~40%인 $Al_2O_{3p}$/AC8A 복합재료를 제조할 수 있었다. 그러나 강화상의 부피분율이 40%인 복합재료의 경우 기공율의 상승으로 복합재료의 강도는 저하하였다. Mg의 첨가량이 5~7wt% 일 때 가장 높은 강도를 나타냈으며, 경도는 Mg 첨가량의 증가에 따라 점진적으로 상승하였다. $Al_2O_{3p}$/AC8A복합재료는 저속에서 기지재료에 비해 내마모성이 저하하였으나, 고속에서는 AC8A합금에 비해 약 5.5배의 우수한 내마모성을 나타냈다. 마모기구의 관찰에 의해 부피분율 20% $Al_2O_{3p}$/AC8A복합재료의 경우 연삭마모가 주된 마모기구임을 알 수 있었으며, 부피분율 40% $Al_2O_{3p}$/AC8A복합재료는 높은 기공율로 인한 마모 가중으로 저속에서도 경미한 응착마모가 관찰됐고 마찰 속도가 증가함에 따라 격심한 마모로 진행되었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.131-134
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• 2002

Braided carbon fiber reinforced Al matrix composites were developed and characterized. Braided carbon fiber preforms with braiding angles of $30^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $60^{\circ}$ were manufactured by using a braiding machine. The manufactured braided carbon fibers were used as reinforcement to fabricate Al matrix composites by employing a pressure infiltration casting method. In the processing of pressure infiltration casting, important processing parameters such as melting temperature, preheating temperature of preform and applied pressure were optimized. Prediction of elastic constants on composites was performed by using the volume averaging method, which utilizes the coordinate transformation and the averaging of stiffeness and compliance constants based upon the volume of each reinforcement and matrix material. The elastic moduli of composites were evaluated by using Resonant Ultrasound Spectroscopy(RUS) method and compared with the elastic moduli obtained from static tensile test method.

• Composites Research
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• 제17권2호
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• pp.34-39
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• 2004

본 연구에서는 폐쇄형 발포금속의 인장 특성을 이해하기 위하여 수정된 단위모델을 제시하였다. 또한 발포금속의 밀도는 가우스 분포에 의거하여 확률적으로 분포한다고 가정하고 본 연구에서 제시된 수정 단위 모델을 조합하여 유한요소 모델을 제안하였다. 이 모델은 실제 인장 시험과 유사한 변형거동을 보이는 것을 확인하였고, 적절한 밀도 분포와 내부 기공을 고려하게 되면, 해석에서 구해진 최대 인장 강도가 근사적으로 실험결과와 일치하는 것을 볼 수 있었다. 또한, 발포 알루미늄의 최대 인장 강도는 밀도 분포의 표준편차보다는 내부 기공 부피분율에 더 민감하게 변하는 것으로 밝혀졌다.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.169-174
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• 2017

유리섬유(GF) 강화 복합재료는 금속에 비해 경량화의 장점으로 인해 기체 부품 산업의 높은 성장률과 방산 산업의 발전으로 수요는 증가되고 있으며 제품의 형태를 다양하게 제작할 수 있는 RTM 공정으로 산업적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 경화제의 분자량에 의한 가교 밀도 차이에 따라 변화되는 RTM의 성형성과 복합재료의 기계적 물성 및 계면 물성의 차이를 관찰하고자 하였다. 이를 위해 동일한 에폭시를 사용하였으며 유사한 화학 구조의 경화제를 이용하였다. 시편은 RTM 공법으로 제작하였으며 기지의 특성을 알아보기 위해 점도 측정 및 기지 주입시간을 측정하였다. 유리 섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성을 실험하여 굴곡 강도를 측정하였으며 계면 물성을 평가하기 위해 층간전단강도(ILSS)와 계면전단강도(IFSS)를 측정하였다. RTM 공정 시 기지의 점도에 의해 섬유의 함침정도에 따라 복합재료의 섬유 무게 분율(wt %)은 변화되고 이에 따라 유리섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성의 차이가 확인되었다.

• 동력기계공학회지
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• 제3권2호
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• pp.57-63
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• 1999

The fabrication of $Al_2O_3/Al$ composites by pressureless infiltration technique was made to investigate the effects of processing variables such as content of Mg, processing temperature and time on the infiltration behavior of molten Al and microstructure. When the pure Al was infiltrated into mixtures of Mg and $Al_2O_3$ powder, processing temperature required to spontaneous infiltration was decreased and critical processing temperature and Mg content were $700^{\circ}C$ and 3wt% respectively. The content of Mg was found the most powerful variable for infiltration of molten Al. The infiltration ratio increased with Mg content and processing temperature, however the $Al_2O_3/Al$ composites which were fabricated by high Mg content and processing temperature resulted in non uniform dispersion of $Al_2O_3$ particles by excessive interfacial reaction. XRD pattern indicated that $MgAl_2O_4$ and AIN was observed at the interface of $Al_2O_3$ particles and in the Al matrix as reaction products.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.410-414
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• 2004

Under longitudinal loading continuous fiber reinforced metal matrix composite(MMC) have interpreted an outstanding performance. However, the applicability of continuous fiber reinforced MMCs is somewhat limited due to their relatively poor transverse properties. Therefore, the transverse properties of MMCs are significantly influenced by the properties of the fiber/matrix interface. In this study, elastic-plastic behavior of transversely loaded unidirectional fiber reinforced metal matrix composites investigated by using elastic-plastic finite element analysis. Different fiber placement(square and hexagon) and fiber volume fractions were studied numerically. The interface was treated as three thin layer (with different properties) with a finite thickness between the fiber and the matrix. The analyses were based on a two-dimensional generalized plane strain model of a cross-section of an unidirectional composite by the ANSYS finite element analysis code.

• 한국재료학회지
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• 제9권3호
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• pp.315-321
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• 1999

금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.585-589
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• 2001

많은 연구결과들은 국부적 용융체의 존재가 고온인장 변형 시 발생하는 내부공극의 발달을 억제할 수 있음을 보고하고 있다. 그러나 이러한 국부적 용융체가 존재한다고 해서 반드시 고변형속도 초소성 현상이 관찰될 수 있는 것은 아니다. 금속기지와 보강재간의 계면에 국부적 용융체의 양이 너무 많이 존재하면 두상간의 결합력이 떨어져 금속기지상으로부터 보강재가 분리되는 현상이 야기될 수 있기 때문이다. 그러므로, $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재의 초소성 유동 특성을 이해하기 위해 변형온도에 따른 미세구조 변화와 계면특성을 조사하였다. 본 연구를 룽해 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al 복합재에서 Al-기지와 $Si_3$$N_{4p}$ 강화상간의 계면상의 국부적 용융이 시작되는 온도부근에서는 큰 초소성 특성이 얻어지지만, 국부적 용융이 시작되는 온도를 지난 인장온도범위에서는 오히려 초소성 특성이 현저하게 저하되는 현상이 관찰되었다. 위의 실험결과는 $Si_3$$N_{4p}$ 2124 Al복합재의 고변형속도 초소성 거동에 기여하는 최적의 액상량이 존재한다는 것을 의미한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.425-433
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• 2001

복합재료-금속 접착접합부가 사용 중 반복 하중을 받을 때 발생하는 피로 손상도를 음향초음파(acousto-ultrasonics; AU)법과 음향방출(acoustic emission; AE)법을 이용하여 평가하였다. 피로시험에는 단일겹치기(single-lap) 시험편을 사용하였으며, AU법을 통해 취득한 신호로부터 음향초음파변수(acousto-ultrasonic parameters; AUP)와 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻고, AE법에서는 누적 AE events를 통한 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻어, AU법과 AE법의 결과를 비교하였다. 이 곡선들은 피로손상에 의한 고분자기지 복합재료의 강성 저하$(E/E_0)$를 나타내는 곡선과 매우 유사하며, 이를 바탕으로 피로 손상도의 예측과 잔여 수명의 예측이 가능하다. 또한 피로 하중의 초기 단계와 피로손상의 누적에 의해 급격한 변화가 나타나는 단계의 파형 주파수 성분을 비교하여, 피로 파괴의 마지막 단계에서 나타나는 신호 중에는 본격적인 피로손상에 의해 발생하는 AE 신호 성분이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다.