• 제목/요약/키워드: 섬유함유율

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섬유강화재 함유율에 따른 FRTP의 기계적 특성 및 연소특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical and Combustion Characteristics According to Fiber Reinforcements Weight Fraction of FRTP)

  • 김경진;엄상용;김기환
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권3호
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    • pp.21-28
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    • 2019
  • 본 연구에서는 섬유강화 열가소성 플라스틱 복합재료(Fiber Reinforced thermo plastics, FRTP)의 기계적 특성 및 화재 위험성 예측을 위한 연소특성을 평가하였다. 폴리카보네이트와 나일론에 섬유강화재로 유리섬유와 탄소섬유를 각각 0~40 wt% 혼합하여 특성변화를 실험한 결과, 섬유강화재의 함유율이 증가할수록 비강도와 열변형 온도가 증가하였고 난연성은 유리섬유 함유율이 30 wt% 이상인 경우 V-0 등급을 보였다. 연소특성의 경우 섬유강화재의 함유율이 증가함에 따라 착화시간도 비례하여 증가하였으며, 최대 열방출율은 섬유강화재를 40 wt% 함유 시 함유하지 않았을 때보다 폴리카보네이트는 약 51%, 나일론은 약 24% 수준으로 낮아졌다. CO 발생율은 일정시간까지 감소하다가 증가하는 경향을 보이며, 이는 시간이 지남에 따라 불완전연소에 의한 것으로 판단된다. CO2 발생율은 열방출율과 매우 유사한 경향을 보이며, 최대 CO2 발생율은 섬유강화재를 40 wt% 함유 시 함유하지 않았을 때보다 폴리카보네이트는 약 50%, 나일론은 약 28% 수준으로 낮아졌다.

섬유배향과 섬유함유량이 섬유강화 열가소성수지 복합재료의 인장강도에 미치는 영향 (Effect of Fiber Orientation and Fiber Contents on the Tensile Strength in Fiber-reinforced Thermoplastic Composites)

  • 김진우;이동기
    • Composites Research
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    • 제20권5호
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    • pp.13-19
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    • 2007
  • 섬유강화 열가소성수지 복합재료는 열경화성수지 복합재료의 강도 수준에 근접할 뿐만 아니라 열경화성수지 복합재료의 취약점으로 지적되고 있는 생산성, 리사이클, 내충격성 등이 우수하다. 일방향 섬유강화 복합재료의 강도계산을 위한 연구와 섬유배향상태를 측정하여 정량적으로 나타낼 수 있도록 연구하여 발표하였으나, 섬유함유율에 따른 섬유배향상태와 복합재료의 기계적 성질을 예측을 할 수 있는 데이터베이스 구축은 되어있지 않으므로 이에 대한 체계적인 연구가 필요하다 본 연구에서는 섬유함유율에 따른 섬유배향상태를 변화시켜 섬유강화 열가소성수지 복합판재를 제작한 후, 섬유함유율 및 섬유배향상태가 복합판재의 인장강도에 어떠한 영향을 주는지에 대해서 고찰하였다. 섬유강화 열경화성수지 복합재료의 $0^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 등방성에서 이방성으로 갈수록 섬유배향함수와 섬유함유율에 관계없이 일정하게 나타났으나, $90^{\circ}$ 방향에서 인장강도 비는 인장 하중이 강화섬유 길이방향의 수직방향으로 작용했을 때 섬유필라멘트 분리에 의해 감소하였다.

온도변화에 따른 GF/PP복합재료의 인장파괴거동 (Effect of Temperature on Tensile Fracture Behavior of Glass Fiber Polypropylene Composites)

  • 고성위;엄윤성;허경환;김엄기;김형진
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권3호
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    • pp.240-245
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    • 2001
  • 섬유함유율이 0%, 20% 그리고 30%인 단섬유 GF/PP 복합재료를 사용하여 8$0^{\circ}C$, 5$0^{\circ}C$ 그리고 실온에서 인장시험을 통하여 온도의 변화에 대한 파괴강도의 거동을 고찰한 결과는 다음과 같다. 1) 유리섬유로 강화하지 않은 순수 PP보다 유리섬유로 강화한 복합재료의 인장강도가 높게 나타났으며 섬유함유율이 증가할수록 그 값은 높게 나타났다. 2) 동일한 섬유함유율을 가지는 GF/PP 복합재료의 온도변화에 따른 인장강도는 실온의 경우가 가장 높게 나타나고 고온으로 갈수록 그 값이 낮게 나타났다. 3) GF/PP 복합재료의 파괴기구는 온도의 변화에 따라 매트릭스의 변형이 나타났으며 섬유의 풀아웃, 섬유와 매트릭스 사이의 디본딩을 관찰할 수 있었으며, 이와 같은 파괴기구가 종합적으로 상호작용한다고 생각된다.

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GMT Sheet에서 섬유함유율 및 섬유배향이 인장강도에 미치는 영향 (Effect of Fiber Content and Fiber Orientation on the Tensile Strength in Glass Mat Reinforced Thermoplastic Sheet)

  • 이정주;이동기;심재기;조선형;김진우
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.186-191
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    • 2004
  • we can say that the increasing range of the value of GMT Sheet's tensile strength in the direction of fiber orientation is getting wider as the fiber content increases. It shows that the value of GMT Sheet's tensile strength in the direction of fiber orientation 90 is similar with the value of pp's intensity when fiber orientation function is J= 0.7, regardless of the fiber content. Tensile strength of GMT Sheet is affected by the fiber orientation distribution more than by the fiber content.

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GF/PE 복합계료의 인장파괴거동에 관한 연구

  • 엄윤성;최영근;고성위
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2003년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.64-65
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    • 2003
  • 열경화성 수지를 사용한 복합재료의 연구결과들을 종합하여 보면 인장강도에 영향을 미치는 인자에 대한 다양한 연구결과가 있으나, 섬유함유율과 온도에 따른 인장파괴기구에 대한 고찰은 아직 희박한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 열가소성 복합재료의 기계적 특성과 파괴거동에 관한 종합적인 연구의 일환으로 섬유함유율이 10%인 GF/PE 복합재료를 -5$0^{\circ}C$에서 6$0^{\circ}C$사이의 온도범위에서 인장시험을 통하여 임계 파괴에너지의 거동을 고찰하고, 각각의 온도범위에서의 파단면을 SEM사진을 통해 비교 검토하였다. (중략)

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열습효과가 GFRP의 잔류강도에 미치는 영향 (The Influence of Hygrothermal Effect to Residual Strength GFRP Composites)

  • 한길영;이동기;김이곤;김기성
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.57-62
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    • 1995
  • The hygrothermal effect on three different types of Glass/Polypropylene was investigated under the environment of 4$0^{\circ}C$ distilled water. The residual strength of Glass/Polypropylene with randomly oriented and fiber content of 4-wt%(R40) was found stable under the moisture content of 0.2%. In this case, the maximum moisture content was 0.53%. On the other hand, Glass/Polypropylene with unidirection and 42wt%(U42) and 50st%(U50) fiber content, respectively, showed the residual strength less stable than R40. However, the maximam moisture contents were 0.52% and 0.45% respectively.

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장섬유강화 열가소성고분자 복합판의 비등온 압축성형에 있어서 섬유함유율 분포의 예측 (Prediction of Fiber Content Distribution of Long Fiber-Reinforced Thermoplastic Sheet for Nonisothermal Compression Molding)

  • 김석호;백남주;김이곤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.393-398
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    • 1990
  • A method is proposed which can be used to obtain the fibesr content distribution of compression molded long fiber-reinforced thermoplastic sheet for nonisothermal state. The fiber is modelled to be a sphere. Once the one-dimensional unsteady state heat conduction equation in solved, the mean temperature in defined across the thickness direction. The viscosity of matrix is determined with the mean temperature. Using the obtained viscosity, two-dimensional sheet0like part compression molding is simulated with the finite element method. Comparison with experiments shows that the method accurately predicts the distribution.

계면상 조건과 단섬유 함유량이 강화고무의 피로특성에 미치는 영향 (Effects of Interphase Condition and Short-fiber Content on the Fatigue Properties of Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제13권5호
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    • pp.10-17
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    • 2000
  • 계면상 조건과 단섬유 함유량 증가에 따른 강화고무의 피로특성에 대해 실험적 고찰을 하였다. 피로시험 후 기지고무의 스프링 상수는 약 21% 감소하였고, 강화고무는 반대로 증가하였다. 강화고무의 스프링 상수 변화율은 섬유함유량 증가에 따라 감소하였고, 계면상 조건이 우수할수록 변화율이 적었다. 피로시험 후 기지고무의 온도는 2.5배, 강화고무는 1.7∼2.0배 증가하였다. 강화고무의 온도 변화율은 섬유 함유량 증가에 따라 감소하였고, 동일한 섬유 함유량에서 계면상 조건이 우수할수록 변화율이 적었다. 이번 연구에서 접착제 402와 고무용액을 2번씩 도포한 경우가 가장 우수한 계면상 모델(C)이 되었다. 그리고 이러한 강화고무를 자동차의 Engine Mount Rubber, Bush 그리고 Stopper등의 적용을 검토하였다.

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카본 블렉을 함유한 복합재 적층판의 유전율 (Permittivities of the E-Glass Fabric/Epoxy Composite Laminates Containing Carbon Black Dispersion)

  • 김진봉;김태욱
    • Composites Research
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    • 제16권2호
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    • pp.48-53
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    • 2003
  • 본 논문에서는 카본 블랙의 함유율에 따른 유리섬유/에폭시 직조 복합재료 적층판의 유전율에 대한 실험 및 예측방법에 대한 연구를 수행하였다. 유전율 측정은 5 GHz∼18 GHz의 주파수 영역에서 수행하였으며, 복합재료의 유전율은 카본 블랙의 함유율과 주파수의 함수로 얻을 수 있었다. 카본 블랙의 함유율에 따른 복합재료의 유전율을 모사하는 혼합법칙을 얻기 위한 새로운 방법이 제시되었으며. 이 방법에서는 실험적으로 얻기 어려운 카본 블랙 자체의 유전율도 얻을 수 있다. 혼합법칙으로 계산된 복합재료 유전율 결과는 실험적으로 얻은 유전율을 비교적 잘 모사하는 결과를 얻을 수 있었다.

섬유함유율에 따른 GF/PP 복합재료의 인장강도

  • 엄윤성;고성위
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2003년도 추계 학술대회 논문집
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    • pp.39-42
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    • 2003
  • 최근에 널리 쓰이고 있는 섬유강화 복합재료는 플라스틱 재료가 갖고 있는 가공성의 장점을 충분히 발휘한 재료로서 모재인 수지와 강화재인 강화섬유로 구성되며 사용된 섬유의 종류에 따라 유리섬유강화플라스틱(GFRP : glass fiber reinforced plastic)과 탄소섬유강화플라스틱(CFRP : carbon fiber reinforced plastic)으로 구분된다. 이 두 복합재료가 건설, 선박, 자동차 그리고 우주항공분야에 이르기까지 거의 모든 산업에서 다양하게 이용되고 있다. (중략)

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