• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
• /
• 제10권1호
• /
• pp.20-34
• /
• 1999

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제32권6호
• /
• pp.349-357
• /
• 2019

유한요소법(finite element method)은 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 더욱더 현실적으로 해석하고 예측하는 방법으로 다양한 분야의 제품 개발에 적용되고 있다. 하지만 섬유배향과 변형률 속도가 역학적 특성에 영향을 미치는 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료에 관한 수치해석을 이용한 접근 방법은 현재까지 다소 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat의 수치해석 재료 모델을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 역학적 특성을 정의하고 검증하는 것에 있다. 또한 이를 통해 좀더 현실적으로 고분자 복합재료의 거동을 예측하고자 한다. 이를 위해 다양한 고분자 중 30wt%의 단섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 섬유배향과 변형률 속도에 따른 인장 특성을 참고문헌을 통해 조사하였다. 또한 Moldflow 프로그램을 사용한 사출해석을 통해 유리섬유 배향 정보를 계산하였으며 이를 매핑(mapping) 과정을 통해 유한요소 인장 시편 모델에 전달하였다. 대표적인 유한요소 상용 프로그램 중 하나인 LS-DYNA는 유리섬유 배향과 변형률 속도에 따른 복합재료의 인장 특성을 연구하기 위해 Digimat과의 연성해석(coupled analysis)에 활용되었다. 그리고 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료를 해석하기 위한 LS-DYNA의 다양한 비등방성(anisotropic) 재료 모델들의 장단점을 서로 비교하고 평가하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.44-48
• /
• 1999

섬유 강화 고분자 복합재료에서 강화재인 섬유와 매트릭스의 계면은 복합재료의 물성에 지대한 영향을 미친다. 섬유와 매트릭스의 물성 차이 즉, 탄성율, 열팽창 계수, 경화시의 수축, 결정화도 등의 차이뿐만 아니라 하중이 가해질 때 응력 집중 (stress concentration) 현상이 계면에서 일어난다[1]. 유리섬유를 강화재로 사용한 복합재료에서 유리섬유는 표면이 hydroxyl기로 덮여 있기 때문에 친수성이 매우 크고 또한 마찰이나 정전기에 의해 손상을 받기 쉬운 단점이 있다. 따라서 매트릭스 수지와의 계면 접착력을 향상시키고 제조 공정 중에 섬유를 마찰이나 정전기로부터 보호하기 위한 처리가 필요하며 이들 "sizing" 이라고 한다[2,3].고 한다[2,3].

• 공업화학
• /
• 제7권3호
• /
• pp.424-432
• /
• 1996

열가소성 고분자 복합재료 개발을 위하여 매트릭스수지로는 폴리프로필렌(PPF) 섬유를 사용하고 유기계 강화섬유로 비닐론(VF), 아라미드(KF) 및 나일론(PAF) 섬유 등을 사용하여 복합매트를 얻은다음 압축 성형하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 제조한 고분자 복합재료의 충격 특성 및 형태학적 특성 등을 측정하였다. 아이조드충격강도는 VF/PP가 크며, 고속충격특성은 KF/PP계가 약간 크게 나타났다. Ductility Index(Dl)는 VF/PP>KF/PP>PAF/PP 순으로 나타났으며 VF/PP의 최대 DI값은 섬유중량분율이 20%일 때 2.43이었다. 유기섬유 충전률은 20~30%가 최적값이었으며 SEM 관찰로 섬유분산상태 및 배향성은 양호함을 확인하였다. 결론적으로 VF/PP 복합재료가 KF/PP 및 PAF/PP 복합재료에 비해 계면접착력이 가장 우수하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.133-140
• /
• 1995

This paper deals with the residual strength characteristics of composite materials under the environment of high temperature and humidity. Two types of GFRP, one with unidirection and randomly oriented, are used to investigate the features of moisture absorption and the residual strength. The results show that, when exposed longterms in high temperature and humidity, the randomly oriented composites is more stable than the unidirection one.

• Composites Research
• /
• 제31권5호
• /
• pp.192-201
• /
• 2018

3D 프린팅 기술의 활용은 복잡한 형상의 제품을 보다 손쉽게 생산 가능하게 하며, 시간적 경제적 이점을 제공함으로써 기존 제조업의 형태를 변화시킬 차세대 핵심 제조 기술로 부상하고 있다. 그러나 순수 고분자 소재 출력물의 기계적/전기적 특성 및 기능은 해당 기술의 확산에 있어 한계점으로 작용하였고, 이것은 고성능 고분자 복합재료 개발에 대한 수요로 이어졌다. 이에 본 논문에서는 고성능 3D 프린팅용 고분자 복합재료 개발의 최신 연구 동향을 소개하고, 응용 분야와 가능성 및 향후 연구방향에 대해 논하고자 한다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.123-132
• /
• 1995

During compression molding of fiber-reinforced polymeric composites, microstructural changes such as the fiber-matrix separation and the fiber orientation are occurred by the flow of composite materials. Since the nonhomogeneity and anisotropy of composites are caused by the separation and orientation of fibers. On the other hand, the separation and the orientation of fibers are inseparably related to each other. In this paper the degree of nonhomogeneity which is a measure of the separation is obtained using one-dimensional rectangular shaped part compression molding. And the orientation function is measured by the image processing using soft X-rayed photograph and image scanner. We study effects of the mold temperature on the degree of nonhomogeneity and the orientation function.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.55-60
• /
• 2003

Case that long-fiber reinforced polymeric composites of fiber orientation situation of a direction state is J=1 that is direction of tensile strength of another state appeared highest. And theoretical tensile strength value of long-fiber reinforced polymeric composites board of fiber orientation situation of a direction state appeared similarly with tensile strength value that long-fiber reinforced polymeric composites board of fiber orientation situation of a direction state. Also, than case that efficiency of fiber orientation situation of long-fiber reinforced polymeric composites is J=1 in it is J=0.1 of fiber orientation situation effect of long-fiber reinforced polymeric composites about 60% high appear.

• 유변학
• /
• 제8권2호
• /
• pp.69-77
• /
• 1996

장섬유강화 열가소성 고분자 복합재료 (FRTP)의 난연성과 개선을 위하여 polyhenylene sulfide(PPS)를 첨가한 polyamide 6(PA6)/glass fiber (GF)의 FRTR를 제조하 였다. 고점성수지내에 보강섬유를 균일하게 분산시키고 함침성을 높임과 동시에 보강섬유의 손상을 방지하기 위하여 섬유상 수지와 보강섬유를 분섬비동장치에서 직접혼방시키고 이를 압축성형하는 독특한 공정을 도입하였다. 제조된 복합재료의 유변학적 특성 형태학적특성 인장 및 충격특성 열적특성, 난연성, 내약품성에 관한연구를 수행한 결과 복합재료와 기계적 특성을 약화시키지 않으면서도 난연성가 내약품성을 현격히 향상시킬수 있는 FRTP의 제조 가 가능함을 확인하였다.

• 기계저널
• /
• 제32권1호
• /
• pp.18-27
• /
• 1992

섬유강화 플라스틱을 시초로 복합재료가 상업적으로 생산, 판매되기 시작한지 어언 30여년이 되었다. 뛰어난 기계적 . 화학적 특성을 바탕으로 오늘날 복합재료는 신소재의 한 분야로 굳게 자리잡고 있다. 설계, 성형, 분석기술의 발전과 아울러 유리섬유 복합재료 이후에 특성이 뛰어난 복합재료 소재들이 개발되고 있어 복합재료의 응용범위를 더욱더 넓히고 있다. Boron, carbon, aramid섬유의 개발은 첨단 복합재료의 개발을 가능케 했으며 군용, 우주기기의 개발로 얻어진 결과들은 민간 항공기 또는 스포츠, 레저 분야에 많이 이용되고 있다. 민간 항공기의 많은 부분에 첨단 복합재료로 된 부품들이 사용되고 있으며 복합재료로된 골프채, 낚시대, 테니스채 그리고 스키 등을 우리 주변에서 손쉽게 찾아볼 수 있다. 이 글에서는 고분자 기지 복합재료를 중심으로 그 성형법 및 응용에 대하여 논하고 기타 특수용도 복합재료에 대해서 약술하고자 한다.