• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.2
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• pp.78-91
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• 1996

단섬유 보강 플라스틱 복합재료에 사출성형에서 섬유배향은 금형 충전 공정 중의 유동장에 의해 결정되고 섬유의 배향 상태는 역으로 유동장에 영향을 미친다. 단섬유에 의 한 추가적인 응력을 포함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동과 섬유 배향의 연계해석에 도입하였다. 충전유동의 해석은 새로운 압력 지배방정식과 에너지 방정 식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차 배향 텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법으로 풀었다. 섬유의 배향상태를 구한 후에 일방향성 복합재료의 Halpin-Tsai 식과 배향 평균모델을 도입하여 사풀성형품의 이방성 기계적 성질이 예측되었 다. 직사각형 캐비티에서 수치해석결과를 실험결과와 비교하였다. 섬유배향과 유동과의 상호 연계작용을 특히 게이트 근처에서 섬유배향에 영향을 미치며 수치해석 결과는 벽면 근처에 서 유동방향으로 배향하는 shell층을 과대 예측함을 알수 있었는데 이는 배향 텐서 변화 방 정식의 최종근사에서 기인하는 오차로 판단된다. 수정된 복합최종 근사를 바탕으로 예측된 이방성 기계적 성질이 기존의 복합최종 근사에 기초한 예측보다 실험 결과에 정량적으로 보 다 잘 일치하였다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 1999.11a
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• pp.107-110
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• 1999

본 연구에서는 진공압추출법에 의해 제조되는 알루미나(AI$_2$O$_3$) 단섬유예비성형체의 제조공정시 발생하는 섬유들의 배향분포의 특징을 2차원 수치모사를 통해 밝혔다. 수치해석은 섬유의 배향분포를 2차원으로 가정한 후 제조공정시 섬유들이 적층되는 현상을 섬유의 낙하, 회전, 미끄러짐, 이동의 단계의 나누어 모델링하였다. 해석결과 섬유의 배향과 부피분율은 섬유의 종횡비(길이/지름)에 의해 크게 영향을 받으며, 배향 분포는 정규분포와 유사한 것으로 밝혀졌다.

• Composites Research
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• v.27 no.2
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• pp.52-58
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• 2014

Short fiber reinforced composites manufactured by injection molding have diverse fiber orientations variable with measuring positions even in the same specimen, which is caused by the flow induced fiber orientation. Fiber orientations considerably affect the mechanical and thermal properties of final composite products. In this study, fiber orientation of injection molded carbon fiber reinforced PA6/PPO composite was measured at several points of the specimen by optical microscopy analysis and the corresponding izod impact strength, coefficients of thermal expansion (CTE) were also measured to investigate the influence of local fiber orientation on the mechanical and thermal properties. Izod impact strength where fiber was perpendicular to the direction of crack propagation was higher than where fiber was parallel to the direction, which could be explained be the impact resistance reinforcing mechanism by fiber orientation. CTE was also lower where fiber was parallel to the measurement direction of CTE than where fiber was perpendicular to the direction, which could be also explained by the dimensional stability mechanism by fiber orientation.

• Composites Research
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• v.20 no.5
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• pp.13-19
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• 2007

Fiber-reinforced thermoplastic composites not only approach almost near to the strength of thermosetting composite but also has excellent productivity, recycling property, and impact resistance, which are pointed as weaknesses of thermosetting composites. The study for strength calculation of one direction fiber-reinforced thermoplastic composites and the study measuring precisely fiber orientation distribution were presented. Need the systematic study for the data base that can predict mechanical properties of composite material and fiber orientation distribution by the fiber content ratio was not constructed. Therefore, this study was investigated what affect the fiber content ratio and fiber orientation distribution have on the strength of composites. Fiber-reinforced thermoplastic composites by changing fiber orientation distribution and the fiber content ratio were made. Tensile strength ratio of $0^{\circ}$ direction of fiber-reinforced composites increased being proportional the fiber content and fiber orientation function as change from isotropy(J=0) to anisotropy(J=1). But, tensile strength ratio of $90^{\circ}$ direction by separation of fiber filament decreased when tensile load is imposed fur width direction of reinforcement fiber length direction.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.3
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• pp.331-334
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• 2006

In this study, the ultra-fine fibers (UFs) having an alignment were prepared by electrospinning process, using different collectors made from various materials and collecting methods. A spinning solution was prepared by dissolving poly(amide-co-imide) (PAI) in NMP. The UFs were prepared by using various collectors and collecting methods, and the fibrous shapes were observed by SEM. As a result, a sort of materials of collectors and the collecting methods had not influenced on the average diameters of fibers but the forms of them. The just accumulated UFs on the collectors formed net structures, which had no alignment. On the contrary, the continuously collected UFs formed long fibers with alignment. It was found that the water collector played the roles of the fiber haul, temporary collector, moving path of fibers, and caused some friction between fibers and water, attributed to the formation of continuous UFs at a suitable collecting speed.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2003.10b
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• pp.207-208
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• 2003

일반적으로 결정성 고분자에 공정에 있어서 배향 및 결정화 거동은 두 가지 중요한 공정 프로세스로써 고분자의 모폴로지 및 결정구조형성에 매우 큰 영향을 미치며 최종적으로 고분자의 거시적인 물성에 영향을 준다. 고분자 물질의 물리적 특성을 정확하게 이해하여 최적의 물성을 나타내는 내부 구조를 제시하기 위하여서는 고분자 물질의 배양분석에 있어서 분자의 2차원적 배향 상태뿐만 아니라 전체적인 3차원 배향 상태에 관한 정보가 필수적이다. (중략)

• Composites Research
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• v.32 no.6
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• pp.403-407
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• 2019

Long-fiber-reinforced composites have the advantages of cost-competitiveness and high degree of freedom of molding compared to continuous-fiber-reinforced composites. On the other hand, it is difficult to ensure uniform characteristics due to the randomly distributed fiber orientation incurred from the process of manufacturing intermediate materials. In this study, the effect of the directionality of LFPS (Long Fiber Prepreg Sheet) materials on the mechanical properties was analyzed. The eddy current measurement method was used to analyze fiber orientations, and tensile and compression tests on LFPS materials were performed according to ASTM standards. In addition, the test results and theoretical values of LFPS materials were verified using the ROM (rule-of-mixtures) theory. These results confirmed the effect of fiber orientation on mechanical properties of discontinuous-fiber-reinforced composites.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.6 no.2
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• pp.104-118
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• 1994

단섬유 보강 플래스틱 재료의 사출성형 충전공정에서 금형재의 유동장이 섬유 배향 상태를 형성하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 섬유의 배향상태가 역으로 유동장에 영향 을 미친다. 충전유동과 섬유 배향의 연계해석을 위하여 단섬유에 의한 추가적인 응력을 포 함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동의 해석에 도입하였다. 평명방향 으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하여 새롭게 유도된 압력 지배방정식과 에너지방정식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차배향텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법을 이용하여 풀었다. 절점 게이트 주변의 확장유동영역과 라인게이트를 통한 수축유동영역에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력이 유동장에 미치는 영향을 고 찰하였다. 확장유동영역에서는 평면방향으로의 속도구배에 의한 영향이 추가적인 유량으로 나타나면서 주어진 유량조건하에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하지 않은 경우보다 작은 압력구배를 나타냈다. 수축유동영역에서는 위와 반대의 결과를 보였다. 이러 한 경향은 섬유의 부피분율이증가하거나 모양비가 커짐에 따라 증가한다.

• Elastomers and Composites
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• v.45 no.1
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• pp.40-43
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• 2010

In this study, polyimide(PI) nanofibers mats were prepared by electrospinning and three different fiber morphologies of random, uniaxial, and biaxial orientation were prepared by controlling the speed of drum-shaped collector and other parameters. The SEM studies reveal that the aforesaid morphologies were obtained on the nano-fibrous mats prepared. The ionic conductivity was measured using an in-plane type conductivity tester for the PI mats soaked in the mixture of 1M lithium trifluoro-methane-sulfonate and tetra-ethylene glycol dimethyl ether. The ionic conductivity was surprisingly higher for the biaxial PI mats. For the uniaxially-oriented mats, the ionic conductivity was found to be higher in the parallel direction compared to the perpendicular direction of the fiber orientation. A curious cyclic fluctuation was found in the ionic conductivity with time. The observed behavior was explained by considering the distance between fibers and transport speed of ions used in this study.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 1998.04a
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• pp.116-120
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• 1998

방사공정에 있어서 폴리에스테르 결정화의 추진력은 토출 후 냉각에 의한 과냉각(supercooling)정도가 주된 공정요인이지만, 고속방사에 있어서 on-line 결정화는 과냉각과 함께 높은 방사장력 (spinning stress)에 의한 분자배향에 기인하는 엔트로피효과가 보다 중요한 결정화의 추진력이 된다.[1-3](중략)