• Title/Summary/Keyword: 복합특성

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Micromechanical Analysis for Transverse Properties of Ceramic/Metal Composite (세라믹/금속기지 복합재료의 특성예측을 위한 미시역학적 유한요소해석)

  • 김태우;박상환
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.6
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    • pp.575-581
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    • 2001
  • 세라믹/금속기지 복합재료에서 횡방향의 단축인장하중을 받는 경우, 복합재료의 특성에 관한 시뮬레이션 결과이다. 세라믹과 금속기지간 계면에 강한 결합이 존재하는 복합재와, 계면에서의 결합이 약한 복합재의 두 경우에 대하여 횡방향 평균응력과 평균변형율에 대한 관계를 계산하였다. 복합재료의 미시역학적개념과 유한요소해석법을 적용하여 세라믹체적분율의 변화에 따라 각기 해석되었다. 본 연구에서 계산된 횡방향 탄성계수는 문헌에 알려져 있는 미시역학개념으로 유도된 식에 의한 횡방향탄성계수값과 잘 일치되었다. 계면에서 강한 결합이 있는 복합재와는 달리, 약한 결합의 복합재는 인장하중에 의하여 세라믹/금속계면에서 금속재료와 세라믹간의 분리가 발생된다. 이 분리는 전체복합재의 강성을 감소시키며, 금속의 부피분율이 감소될수록 (즉, 세라믹의 부피분율이 증가할수록) 횡방향 평균응력의 평균변형율에 대한 감소로 나타났다. 미시역학의 개념을 적용한 유한요소해석기법을 통하여, 이미 알고 있는 복합재 각 성분의 특성으로부터 복합재료의 계면특성과 횡방향특성을 예측할 수 있다.

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A study on Sliding Friction and Wear Characteristics of Hybrid Composites at Medium Sliding Speed (중속에서의 하이브리드 복합재료의 미끄럼 마찰 및 마모 특성에 관한 연구)

  • 정형범;윤재륜
    • Composites Research
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    • v.13 no.1
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    • pp.78-88
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    • 2000
  • Tribological properties of fiber composite materials were measured and wear resistant hybrid structure was proposed based upon the understanding of tribological behavior of the composite materials. Unidirectional composites with glass fibers, carbon fibers, and aramid fibers were tested for tribological properties in order to propose a wear resistant hybrid structure. Hybrid composites which contain carbon and aramid fibers were prepared, the specimens were sliced by a water-jet cutter, and friction and wear properties were measured. An experimental set-up was designed and built for the friction and wear test of the composite specimens. Unidirectional fiber composite and hybrid composite specimens were tested to evaluated the tribological behavior for biomimetic applications. It is observed that the friction and wear behavior of fiber composites depends upon fiber orientation, sliding speed, and type of reinforcing fibers.

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Experimental Verification of Tapping Sound Analysis for the Inspection of Laminated Composite Structures (복합재료 구조물 비파괴 검사법 Tapping Sound Analysis의 실험적 검증)

  • 황준석;김승조
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.114-117
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    • 2002
  • 현재 개발 중에 있는 비파괴 검사법인 Tapping Sound Analysis 의 실험적 검증을 위한 연구를 수행하였다. 손상이 없는 복합재료 구조물과 손상이 있는 복합재료 구조물에 대한 타격 실험을 통해 타격음과 타격력을 측정하여 비교하였다. Wavelet packet transform에 근거한 특성 추출법을 이용하여 타격음으로부터 손상 판단을 위한 특성을 추출하였다. 손상이 없는 구조물과 손상이 있는 구조물의 특성을 비교하기 위해, 특성 지수를 정의하였다. 정의된 특성 지수를 이용하여 손상이 없는 구조물과 손상이 있는 구조물의 타격음의 차이를 하나의 실수로 표현하였다.

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세라믹 나노복합재료의 기계적 특성

  • Kim, Chang-Sam
    • Ceramist
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    • v.4 no.3
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    • pp.122-127
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    • 2001
  • 나노복합재료는 기계적, 전기적, 전자기적 특성을 향상하거나 새로운 기능을 갖는 신소재를 제조할 수 있는 가능성으로 인하여 많은 주목을 받고 있다. 우수한 특성을 갖는 나노복합재료의 제조에 있어서 주의할 점은, 나노복합재료가 다른 세라믹재료에 비하여 제조공정에 민감하게 영향을 받는다는 것이다. 출발원료, 혼합방법, 건조방법 등의 선택에 따라서 특성이 향상될 수도 있고 역으로 저하될 수도 있다. 이러한 현상은, 초미립자의 비표면적이 크기 때문에 균일한 분산이 어렵고 응집이 발생하기 쉽기 때문이라 생각된다. $Si_3N_4/SiC$ 나노복합재료의 경우는 고온강도와 열피로에 대한 저항성이 획기적으로 향상되어 $1400^{\circ}C$ 이상에서도 사용할 수 있는 초고온재료로로서의 가능성을 갖고 있다. 그러나 이러한 나노복합재료의 실용화를 위해서는 제조공정이 단순하고, 경제성이 있는 신 공정의 개발과 GPS 소결 등에 관하여 보다 많은 연구가 필요하다. 그러나 계속적인 환경오염에 관한 국제적 규제의 강화, 국제 원유가의 상승 등은 열기관의 열효율 향상을 위해서 초고온에서 사용할 수 있는 나노복합재료와 같은 재료를 요구할 것이며, 또한 정보통신산업 발전에 따른 소형화, 고 기능화는 우수한 특성과 새로운 기능을 갖는 나노복합재료의 개발과 실용화를 앞당기는 계기가 될 것으로 생각된다.

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Synthesis and Gas Permeation Characteristics of Zeolite-Ceramic Composite Membranes (제올라이트-세라믹 복합분리막의 제조 및 기체 투과특성)

  • 현상훈;송재권;김준학
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.58-58
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    • 1996
  • ZSM-5계 제올라이트의 특성을 이용한 기체분리용 제올라이트-세라믹 복합 분리막을 개발하기 위하여 최적 ZSM-5계 제올라이트의 합성 조건, 복합막 제조 및 합성 복합막의 기체 투과/분리 특성에 대하여 연구하였다.

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Review of Recent Advances in the Electrical/Mechanical Characteristics of Nanocomposites and Multi-scale Modeling of Nanocomposites (나노복합재료의 전기/역학적 특성과 예측을 위한 멀티스케일 모델링의 최신 연구 분석)

  • Taegeon Kil;Jin-Ho Bae;Hyun-No Yoon;Haeng-Ki Lee
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.36 no.2
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    • pp.131-136
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    • 2023
  • Nanocomposites have been considered innovative composite materials that have multi-functionality and high performance. Because the incorporation of nanoscale fillers may significantly improve the electrical, mechanical, and thermal properties of composites, numerous extensive studies on the characterization of nanocomposites with nanoscale fillers have been performed. In particular, the development of nanocomposites using carbon-based nanoscale fillers (e.g., carbon nanotubes, carbon black, graphene nanoplates) have attracted much interest in the composite field. This paper provides a review of recent advances in the electrical/mechanical characteristics of nanocomposites, which are essential for their practical applications. Furthermore, this paper revisits the recent research on multi-scale modeling, which is a promising approach for predicting the characteristics of nanocomposites. The current challenges and future development potentials for multi-scale modeling are also discussed.

Mechanical and Thermal Properties of Phenolic Composite reinforced with Hybrid of Carbon Fabrics (하이브리드화에 의한 탄소 직물 복합재료의 역학적 특성 및 열적 특성)

  • Kim, Jae-Hong;Park, Jong-Kyu;Jung, Kyung-Ho;Kang, Tae-Jin
    • Composites Research
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    • v.20 no.4
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    • pp.18-24
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    • 2007
  • The mechanical and thermal properties of PAN-based/rayon-based carbon fabrics interply hybrid composite materials have been studied. Mechanical properties including tensile and interlaminar shear strengths were improved with increasing amount of continuous PAN-based carbon fabrics. The erosion rate and insulation index were determined through the torch test. Continuous rayon-based carbon fabrics composite indicated relatively low ablation resistant property. The thermal conductivity of hybrid composite of spun PAN-based/continuous rayon-based carbon fabrics is lower than that of the continuous PAN-based carbon fabrics composite.

Flame Retardancy and Mechanical Property of Polypropylene/ Nylon Nanocomposite Reinforced with Montmorillonite (몬모릴로나이트로 강화된 폴리프로필렌/ 나일론 나노복합재료의 난연특성 및 기계적 특성)

  • 이종훈;박호식;안인구;이윤희;김연수;이영관;남재도
    • Polymer(Korea)
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    • v.27 no.6
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    • pp.576-582
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    • 2003
  • When the halogenated flame retardant, decabromodiphenyl oxide, was added to the polypropylene/nylon blend, and was compounded with montmorillonite and compatibilizer, maleic anhydride polypropylene, the improvement of flame retardancy and mechanical properties was investigated. The degree of dispersion between polymer resin and inorganic nanoparticles was investigated, and the flame retardancy and mechanical properties was measured quantitatively. XRD results showed that the montrnorillonite was com-pletely exfoliated after polypropylen/nylon nanocomposites was mixed above twice. By compounding with montmorillonite, polypropylene/nylon blend system was overcome the deterioration of flame retardancy. The tensile strength and impact strength were slightly increased, and by compounding with montmorillonite, the additional increase in mechanical properties was obtained. Therefore, the flame retardancy of polypropylene / nylon blend was decreased by adding nylon, but by compounding with inorganic nanoparticle, improvement of the flame retardancy and mechanical properties was obtained.

A study on dielectric and mechanical properties and mica aspect ratio interactions of mica/silicone composites (마이카/실리콘 복합재료의 전기, 기계적 특성과 마이카 아스펙 비의 상관관계에 관한 연구)

  • 조정수;김순태;곽영순;박정후
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.5 no.4
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    • pp.374-384
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    • 1992
  • 마이카/실리콘 복합재료의 필라로 사용되는 마이카 플레이크의 아스펙비가 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 아스펙비가 각각 250, 500, 800인 세 종류의 마이카 플레이크로 마이카 페이프를 만들어 계면 결합제를 처리한 후 실리콘 수지에 함침, 경화시켜 복합재료를 제작하였다. 아스펙비 500인 시료에서 가장 양호한 전기, 기계적 특성이 얻어졌으며 필라와 매트릭스 사이의 계면 결합제 최적 적용량은 마이카 페이프에 대한 무게비 0.3%이며 마이카 함유량은 전체시료의 80%일때 유전 특성이 가장 우수했으며 PET를 마이카/실리콘 복합재료 양면에 코팅하면 더욱 전기, 기계적 특성이 우수한 복합재료가 실현된다.

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Effect of Combined Environmental Factors on Degradation Behavior of Carbon Fiber/Epoxy Composites (복합적인 환경인자의 영향에 따른 탄소섬유/에폭시 복합재의 열화 특성)

  • Hwang, Young-Eun;Lee, Gil-Hyung;Yoon, Sung-Ho
    • Composites Research
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    • v.22 no.5
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    • pp.37-42
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    • 2009
  • Thermal analysis properties and chemical structure of carbon fiber/epoxy composites under environmental exposure were examined using an accelerated aging tester which can simulate real weather conditions such as temperature, moisture and ultraviolet. The composite specimens were exposed to combined environmental factors up to 3000 hours. Thermal analysis properties and chemical structure of the composites were evaluated with various exposure times through Modulated DSC and FTIR. According to the results of Modulated DSC, the glass transition temperature increased as exposure time increased due to the formation of network structures in the composites. Also endotherm peaks of enthalpy relaxation related to physical aging that can affect the properties of the composites were observed as exposure time increased. From the results of FTIR, it was found that the location of the peaks was little affected by exposure time, but the intensity of the peaks slightly decreased as exposure time increased due to the curing reaction in the epoxy group.