• 한국세라믹학회지
• /
• 제38권6호
• /
• pp.575-581
• /
• 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.

• Composites Research
• /
• 제13권1호
• /
• pp.78-88
• /
• 2000

하이브리드 복합재료는 구조용으로 개발되어 여러 분야에서 응용되고 있으며, 특히 항공산업, 우주산업, 스포츠레저산업, 자동차산업 등에서 그 응용 분야를 확대하고 있다. 섬유 보강 고분자 복합재료는 비강도, 비강성이 높으며, 물리 화학적 성질, 동적 특성, 트라이볼로지 특성 등이 우수하여 고부가가치를 가지는 부품이나 성형물을 생산할 수 있다. 이러한 하이브리드 복합재료는 치차, 베어링, 캠, 씨일 등의 마찰부품으로도 사용가능성이 매우 높으며, 하이브리드 복합재료의 구조를 적절히 설계함으로써 일정한 하중에 견디며, 마찰마모특성이 뛰어난 바이오미메틱 재료로서 사용될 수 있다. 복합재료의 마찰 및 마모 특성을 규명하기 위하여 마찰 및 마모시험기를 설계하여 제작한 후 일방향 섬유복합재료의 마찰 및 마모 성질을 측정하였다. 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유 등이 포함된 일방향 복합재료의 트라이볼로지 특성을 규명하여 이를 바탕으로 최소마모율이 예상되는 하이브리드 복합재료의 구조를 제안하기 위하여 유리섬유복합재료, 탄소섬유 복합재료, 아라미드섬유 복합재료의 마찰 및 마모특성을 측정하였다. 그 결과 섬유복합재료의 마찰 및 마모성질은 섬유의 배향과 활주속도 및 보강섬유의 종류에 따라 변화함을 알았다. 각 시편에 대한 실험결과를 분석하여, 탄소섬유와 아라미드섬유가 하이브리드화 된 복합재료의 구조를 제안하고 그 시편을 제작하여 실험하였고 결과를 분석하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.114-117
• /
• 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.

• 세라미스트
• /
• 제4권3호
• /
• pp.122-127
• /
• 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.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.58-58
• /
• 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.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제36권2호
• /
• pp.131-136
• /
• 2023

나노복합재료는 다기능성과 고성능을 가지는 혁신적인 복합재료이다. 나노 스케일 필러의 혼입함으로써 복합재료의 전기적, 역학적 및 열적 특성이 크게 향상될 수 있기 때문에 나노 스케일 필러를 이용한 나노복합재료의 특성화에 관한 다양한 연구가 광범위하게 수행되어 왔다. 특히, 탄소계 나노 필러(탄소나노튜브, 카본블랙, 그래핀 나노판 등)를 활용하여 전기/역학적 특성을 향상시킨 나노복합소재 개발에 관한 연구들이 복합재료 분야에서 큰 관심을 받고있다. 본 논문은 실제 응용에 필수적인 나노복합재료의 전기/역학적 특성을 문헌조사를 통해 고찰하는 것을 목표로 한다. 또한, 나노복합재료의 전기/역학적 특성 예측을 위한 최신 멀티스케일 모델링 연구들에 대해서 검토하고, 멀티스케일 모델링에 대한 과제와 향후 발전 가능성에 대해서 논의한다.

• Composites Research
• /
• 제20권4호
• /
• pp.18-24
• /
• 2007

본 연구에서는 전구체의 종류에 따라 PAN계/rayon계, 직물의 형태에 따라 연속사 및 방적사 탄소 직물을 사용하여 하이브리드 복합재료를 제조하여 역학적 특성과 열적 특성을 살펴보았다. 인장, 층간 전단강도 실험을 통해 연속사 PAN계 탄소 직물을 많이 사용한 하이브리드 복합재료에서 우수한 역학적 특성을 보이는 것으로 확인되었다. 토치 테스트에서는 rayon계 탄소 직물 복합재료의 삭마 저항성이 가장 떨어짐을 확인할 수 있었다. 또한, 방적사 PAN계 탄소 직물과 rayon계 탄소 직물을 하이브리드화한 복합재료가 면내 방향과 수직 방향 모두에서 저 열전도도 구현에 유리한 특성을 보여주었다.

• 폴리머
• /
• 제27권6호
• /
• pp.576-582
• /
• 2003

열가소성 수지인 폴리프로필렌과 나일론 블렌드를 무기나노입자인 몬모릴로나이트와 상용화제 말레산 무수물 폴리프로필렌을 사용하여 복합화한 나노복합재료에 할로젠 계열의 난연제 데카브로모다이페닐옥사이드를 첨가하였을 때의 분산성과 난연특성 및 기계적 특성의 향상에 대해 실험하였다. 고분자 수지의 난연특성과 기계적 특성은 난연제의 첨가뿐만 아니라 나노복합화를 통해서도 향상될 수 있으며, 고분자 수지 내의 나노입자의 분산정도에 따라 매우 큰 차이가 생긴다. 고분자 수지와 무기나노입자 사이의 분산성과 그에 따른 난연특성 및 기계적 특성을 난연제와 무기나노입자의 함량에 .따라 정량적으로 측정하였다 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 몬모릴로나이트로 복합화할 때 2회 이상 컴파운딩하면 완전히 분산되는 것을 XRD 결과로 확인하였다. 폴리프로필렌/나일론 블렌드를 복합화하면 나일론의 첨가로 인한 난연성의 저하를 극복할 수 있었으며, 무기나노입자가 완전히 분산되어 있을 때에는 추가적인 난연특성의 향상을 얻었다. 그리고 폴리프로필렌은 나일론의 첨가로 인하여 인장강도와 충격강도가 약간 증가하였으며, 무기나노입자와의 복합화를 통해서 추가적인 기계적 물성의 증가를 관찰하였다. 이로부터 폴리프로필렌의 기계적 물성의 향상을 위해 첨가한 나일론은 난연특성의 저하를 초래하지만 무기나노입자와의 복합화를 통해 난연특성의 향상과 추가적인 기계적 물성의 향상을 동시에 얻을 수 있었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제5권4호
• /
• pp.374-384
• /
• 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.

• Composites Research
• /
• 제22권5호
• /
• pp.37-42
• /
• 2009

온도, 수분 및 자외선과 같은 자연환경을 모사할 수 있는 가속노화시험장치를 적용하여 복합적인 환경인자에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 열분석 특성과 화학구조분석을 수행하였다. 복합적인 환경인자의 최대 노출시간은 3000시간으로 노출시간에 따른 복합재의 열분석 특성과 화학구조는 Modulated DSE와 FTIR을 통해 조사하였다. Modulated DSC 시험을 통한 연우-결과에 따르면 노출시간이 증가할수록 복합재 내에 치밀한 망사 구조가 형성되어 유리전이온도는 증가함을 알 수 있었다. 또한 노출시간이 증가할수록 복합재의 특성에 영향을 미치는 물리시효가 발생하여 엔탈피 완화현상을 나타내는 흡열 피크가 관찰되었다. 아울러 FTIR 시험을 통해 관찰된 피크의 위치는 노출시간에 큰 영향을 받지 않지만 피크의 세기는 노출시간이 증가할수록 에폭시기에 발생되는 경화 반응으로 인해 점차 감소함을 알 수 있었다.