• 제목/요약/키워드: 복합경화

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동시 경화 장섬유 복합재료-알루미늄 혼성 구조물의 접착 특성 연구 (A Study on Adhesion Characteristics of Co-cured Long Fiber Prepreg Sheet-Aluminum Hybrid Structures)

  • 이성우;장승환
    • Composites Research
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    • 제31권1호
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    • pp.17-22
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    • 2018
  • 장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)는 기존 연속섬유로 구성된 섬유 강화 복합재료에 비해 우수한 생산 효율과 성형성을 가지고 있다. 섬유 강화 복합재료가 타 재료와 혼성으로 사용이 되는 경우 이종 재료의 체결을 위해 접착 방법을 사용하게 되며, 접착부의 강도는 혼성 구조물의 강도를 결정하기 때문에 복합재료 접합부의 설계는 중요하다. 본 연구에서는 동시에 경화된 LFPS와 알루미늄의 접합부를 다양한 표면처리 조건과 온도 및 수분 환경조건에 따른 접착 특성을 평가하였다. 표면처리 기법으로는 기계적인 방법인 연마와 플라즈마 표면처리를 대상으로 하였다. 다양한 표면처리가 적용된 접착 조인트는 단면 겹치기 접착 조인트를 사용하여 실험하였다. 여러 조건들에서 접착 강도가 평가되었고 가장 적절한 조건이 도출되었다.

실록산 변성 에폭시의 유변학적.물리적 특성 연구 (Studies on Rheological and Mechanical Properties of Siloxane-modified Epoxy)

  • 박수진;김현철;이재덕;박병기
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.368-369
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    • 2003
  • 선진 복합재료의 매트릭스 수지로서 자장 많이 사용되고 있는 에폭시는 수지 및 경화제의 종류에 따라 여러 가지 물성을 나타낼 수 있다. 에폭시 수지는 기계적 물성 및 내화학성이 우수하고 경화시 수축변형이 적은 장점이 있으나 높은 가친밀도 때문에 순간적인 충격에 취약하다는 단점을 지니고 있다. 따라서 이러한 에폭시 수지의 취성 (brittleness)을 개선하기 위해 충격강도를 증가시킬 수 있는 강인화제를 혼합하여 경화시키는 방법이 사용되고 있다[1]. (중략)

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유전기법을 이용한 접착 조인트의 실시간 경화 모니터링 (On-line Cure Monitoring of Adhesive Joints by Dielectrometry)

  • 권재욱;진우석;이대길
    • Composites Research
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    • 제16권4호
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    • pp.51-58
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    • 2003
  • 접착 조인트의 안전성은 사용되는 열경화성 접착제의 경화상태에 많은 영향을 받기 때문에, 실시간으로 접착 조인트의 경화를 모니터링 할 수 있다면 조인트의 품질을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 조인트의 경화 중 접학제의 소산계수를 측정하여 이를 접착제의 경화도로 환산할 수 있는 기법을 제안하였다. 접착제의 소산계수와 경화도의 관계를 실험적으로 연구하였으며, 온도와 경화도에 따라 민감하게 변하는 소산계수로부터 온도가 미치는 영향을 제거하였다. 연구결과 접착제의 소산계수는 그 경화율과 유사한 경향을 보임을 알 수 있었다.

저온 경화형 에폭시 매트릭스 수지의 경화거동 및 화학유변학에 대한 연구 (Cure Behavior and Chemorheology of Low Temperature Cure Epoxy Matrix Resin)

  • 나효열;염효열;윤병철;이성재
    • 폴리머
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    • 제38권2호
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    • pp.171-179
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    • 2014
  • 우수한 성능을 지닌 대형 구조의 섬유강화 고분자(FRP) 복합재료 제품을 제조하기 위해 저온 경화형 프리프레그 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 저온 경화형 프리프레그 제조에 적합한 매트릭스 수지를 확보하기 위하여 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉진제로 구성된 저온 경화형 에폭시 수지 조성물의 경화거동 및 화학유변학을 고찰하였다. 경화반응 특성은 시차주사열량분석법과 유변물성측정법을 활용하여 승온 및 등온 조건에서 분석하였다. 연구 결과 매트릭스 수지로 제안된 저온 경화형 에폭시 수지 조성물은 $80^{\circ}C$에서 3시간에 경화시킬 수 있었고, 80과 $90^{\circ}C$에서의 젤화 시간은 각각 120분과 20분인 것으로 나타났다. 저온 경화형 수지를 경화시킨 수지 경화물의 열적, 기계적 물성은 고온 경화형 수지 경화물의 물성과 거의 동등하였다.

탄소섬유/에폭시 복합재료-알루미늄 양면겹치기 동시경화 조인트의 최적설계 (Optimal design of the co-cured aluminum/composite double lap joint)

  • 박상욱;김학성;이대길
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.78-82
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    • 2004
  • The co-cured joint has been widely used in joining process of composite structures due to its simple and easy manufacturing process. In this paper, the effect of stacking sequence of the carbon epoxy prepreg, bonding length and thickness of the aluminum plate on the static tensile load capability of the co-cured aluminum-composite double lap joint were experimentally investigated. From experimental results, the optimum EA ratios with respect to stacking sequence and bonding length of the co-cured joint were obtained, which may be useful for the joining of hybrid structures.

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동시경화 하이브리드 금속/복합재료 구조물의 제조 잔류 열응력 제거를 위한 경화사이클에 관한 연구 (Investigation of cure cycle for co-cured metal/composite hybrid structures without fabricating thermal residual stress)

  • 김학성;박상욱;이대길
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.83-87
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    • 2004
  • In this work, the cure cycle of co-cured metal/composite structure was investigated to decrease fabricating thermal residual stresses between the metal and the composite material. DSC (Differential scanning calorimetry) experiment and static lap shear test of co-cured aluminum/composite double lap joint as well as the curvature experiment of co-cured steel/composite strip were performed to investigate the effect of curing cycle on the thermal residual stress of co-cured hybrid structures. From the experiments, it was found that post curing method after abrupt cooling of co-cured aluminum/composite hybrid structure at certain point of degree of cure during curing process could eliminate fabricating the thermal residual stresses.

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동시경화 강철-복합재료 원형 단일 겹치기 조인트의 최적설계 (Optimum Design of Co-cured Steel-Composite Tubular Single Lap Joints)

  • 조덕현;이대길
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권5호
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    • pp.1203-1214
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    • 2000
  • In this paper, a failure model for co-cured steel-composite tubular single lap joints has been proposed incorporating the nonlinear mechanical behavior of steel adherends and different failure mode s such as steel adherend failure and composite adherend failure. The characteristics of the co-cured steel-composite tubular single lap joint were investigated with respect to the test temperature, the stacking sequence of composite adherend, the thickness ratio of steel adherend to composite adherend, and the scarf ratio of steel adherend. Thus, the optimum design method for the co-cured steel-composite tubular single lap joint was suggested.

고온 복합재료의 경화 모니터링을 위한 유전센서의 개발 (Development of the Dielectric sensor for the Cure monitoring of the high temperature Composites)

  • 김일영;최진경;최진호;이대길
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.22-28
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    • 2000
  • The fiber reinforced composite materials is widely used in aircraft, space structures and robot arms because of high specific strength and high specific modulus. The on-line cure monitoring during the cure process of the composite materials has become an important research area for the better quality and productivity. In this paper, the dielectric circuit of the wheatstone bridge type for measuring the dissipation factor was designed and manufactured. Also, the dielectric sensor for the cure monitoring of the high temperature composites was developed. The residual thermal stresses of the dielectric sensor were analyzed by the finite element method and its dielectric characteristics under high temperature were evaluated. The on-line cure monitoring of the BMI resin was performed using the wheatstone bridge type circuit and developed high-temperature dielectric sensor.

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경화 거동에 따른 다기능 구조 전해질의 전기적 기계적 특성 연구 (Effect of the Curing Behavior on Electrical and Mechanical Properties of Multifunctional Structural Electrolyte)

  • 권숙진;최우혁;정병문;김양도;이상복
    • Composites Research
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    • 제29권6호
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    • pp.395-400
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    • 2016
  • 최근에는 이온 전도도의 감소없이 높은 기계적 물성을 가진 구조 복합재를 개발하기 위하여 에폭시 매트릭스를 기반으로 하여 전해질을 함유한 다기능성 구조 전해질에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 구조 전해질의 최적 함량 및 소재 선정에 대해서는 많이 연구되고 있는 반면, 경화 거동에 따른 특성 분석에 관한 연구는 더디게 진행되고 있기 때문에 본 연구에서는 구조 성능과 에너지 저장 성능을 동시에 가진 고체 전해질을 함유한 에폭시 기반의 구조 전해질을 다양한 경화 시간 및 온도에 따라 제조하고 기계적 특성 및 이온 전도도 특성을 측정하였다. 그리하여 전해질의 열 분해가 일어나지 않는 온도 범위 내에서 에폭시가 충분히 경화할 수 있는 경화 조건을 통해 115 MPa와 $6{\times}10^{-5}S/cm$의 값을 동시에 가지는 구조 전해질을 얻었다.

오토클레이브 진공포장법의 공정 조건에 따른 복합재의 미세기공률 분석 (Analysis of Composite Microporosity according to Autoclave Vacuum Bag Processing Conditions)

  • 윤현성;안우진;김만성;홍성진;송민환;최진호
    • Composites Research
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    • 제32권5호
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    • pp.199-205
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    • 2019
  • 복합재는 원하는 방향으로 섬유를 배열하여 일체형으로 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 복합재는 제작과정에서 층(ply)과 층 사이에 있는 미세 공기, 소재 내부의 수분 또는 경화 중의 부적절한 온도와 압력 등으로 인하여 미세기공이 형성될 수 있으며, 이는 복합재 부품의 기계적 강도저하의 주요 원인으로 평가되고 있다. 본 논문에서는 오토클레이브 진공백 성형법을 이용하여 복합재 두께 별로 공정 조건(경화압력, 압밀시간, 압밀압력, 진공압력)을 변화시켜가며 복합재 패널을 제작하여 미세기공률을 분석하였다. 미세기공률은 이미지 분석법, 용해법, 연소법을 이용하여 평가하였으며, 초음파 감쇠계수와의 연관성을 분석하였다. 실험결과, 미세기공률 분석의 정확도는 용해법이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 경화압력이 낮아질수록 미세기공률이 증가하고 높은 초음파 감쇠계수 값을 가짐을 확인하였다. 또한, 동일한 경화압력이라도 적층두께가 증가할수록 초음파 감쇠계수가 증가하고 기공률이 증가됨을 확인하였다.