• 제목/요약/키워드: 알루미늄 복합재료

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고체적률 TiB2-Al1050 금속복합재료의 미세조직 및 기계적 특성 연구 (Study on the Microstructure and Mechanical Properties of High Volume Fraction TiB2-Al1050 Metal Matrix Composites)

  • 고성민;박현재;이영환;신상민;이동현;조일국;이상복;이상관;조승찬
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.1-5
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    • 2019
  • 본 연구에서는 액상가압성형공정을 이용하여 고체적률 $TiB_2$ 입자가 균일하게 분산된 알루미늄 복합재료를 제조하고 미세조직과 기계적 물성을 분석하였다. 제조된 알루미늄 복합재료 내에 $TiB_2$는 약 56 Vol.% 존재하였으며 Al1050 기지재 내부에 $TiB_2$ 세라믹 강화재의 균일한 분산에 의한 분산강화 효과로 경도는 230.5 Hv로써 기지재(Al1050) 대비 약 10배, 인장강도는 306.4 MPa로 약 4.5배, 압축항복강도는 581.7 MPa로 약 9.8배 증가하였다.

굽힘붕괴를 수반하는 알루미늄 사각관의 시험법에 관한 연구 (A Study on the Evaluation Method for Bending Collapse Behavior of an Aluminum Square Tube)

  • 이성혁;최낙삼
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.123-126
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    • 2002
  • To evaluate the bending collapse behavior of an aluminum square tube, a finite element simulation for the four-point bending test was suggested. Local buckling deformation near the center of an aluminum tube specimen was induced which has been partly inserted by two steel bars. Simulation results showed good agreements with those of experiment.

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우주용 일체형 경량 복합재료 전자장비 하우징 제작에 관한 연구 (A Study on Fabrication of Monolithic Lightweight Composite Electronics Housing for Space Application)

  • 장태성;서정기;이주훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.975-986
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    • 2013
  • 기존 위성 전자장비 하우징에 널리 사용되는 알루미늄 합금 소재를 경량 복합재료로 대체함으로써 위성 경량화를 크게 개선하고자, 경량 복합재료로 구성된 전자장비 하우징을 제작하고 성능 검증에 대하여 다루었다. 이를 위해 복합재료의 낮은 가공성을 극복하기 위하여 후처리를 최소화할 수 있는 복합재료 하우징 제작공정을 설계하고, 격자 구조로 강화된 일체형 하우징 본체를 동시경화 방법에 의해 제작하였다. 또한 제작된 전자장비 하우징의 내구성, 강성, 열전도도, 전기전도도, EMI차폐 및 방사차폐에 대한 성능 평가 결과를 분석하였다. 아울러 본 연구에서 제작한 복합재료 하우징은, 동일한 형상의 알루미늄 하우징 대비 상당한 질량절감을 가능하게 함을 제시하였다.

동시 경화 장섬유 복합재료-알루미늄 혼성 구조물의 접착 특성 연구 (A Study on Adhesion Characteristics of Co-cured Long Fiber Prepreg Sheet-Aluminum Hybrid Structures)

  • 이성우;장승환
    • Composites Research
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    • 제31권1호
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    • pp.17-22
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    • 2018
  • 장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)는 기존 연속섬유로 구성된 섬유 강화 복합재료에 비해 우수한 생산 효율과 성형성을 가지고 있다. 섬유 강화 복합재료가 타 재료와 혼성으로 사용이 되는 경우 이종 재료의 체결을 위해 접착 방법을 사용하게 되며, 접착부의 강도는 혼성 구조물의 강도를 결정하기 때문에 복합재료 접합부의 설계는 중요하다. 본 연구에서는 동시에 경화된 LFPS와 알루미늄의 접합부를 다양한 표면처리 조건과 온도 및 수분 환경조건에 따른 접착 특성을 평가하였다. 표면처리 기법으로는 기계적인 방법인 연마와 플라즈마 표면처리를 대상으로 하였다. 다양한 표면처리가 적용된 접착 조인트는 단면 겹치기 접착 조인트를 사용하여 실험하였다. 여러 조건들에서 접착 강도가 평가되었고 가장 적절한 조건이 도출되었다.

SiC 입자 강화 알루미늄기 복합재료의 표면미소 피로균열 발생 및 초기진전거동 (Initiation and Growth Behavior of Small Surface Fatigue Crack on SiC Particle Reinforced Aluminum Composite)

  • 이상협;최영근;김상태;이문환
    • Composites Research
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    • 제21권6호
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    • pp.15-22
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    • 2008
  • 본 연구는 SiC입자를 20% 강화된 알루미늄기 복합재료를 이용해서 평면굽힘피로시험을 향했다. 표면미소피로균열의 발생 및 진전거동은 레프리카법으로 연속관찰을 했고 파괴원인과 파괴기구를 규명하기 위해서 주사전자현미경을 이용했다. da/dn-$K_{max}$ 관계에서 저응력 레벨에서는 여러 개의 균열이 진전하고, 합체 등이 일어나는 것으로부터 진전속도는 꽤 분산(흐트러짐)이 심하고, 고응력 레벨에서는 비교적 흐트러짐은 적게 나타나는 것을 알 수 있었다.

자동차용 금속복합재료의 개발동향 (Developments in metal matrix composites for automotive parts)

  • 박익민;김낙준
    • 오토저널
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    • 제16권3호
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    • pp.36-44
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    • 1994
  • 최근의 자동차산업의 과제로는 연비향상, 배기가스정화, 리싸이클링 등이 지적되고 있다. 이들과제와 재료기술은 밀접한 관계를 가지고 있어, 이 과제들을 해결하기 위해서는, 재료의 개발이 필수적이라 하겠다. 자동차에 사용되는 재료로는 철강, 알루미늄, 플라스틱 등이 있지만, 경량화 및 부품기능의 향상등을 위해서는 금속기 복합재료의 개발적용이 절실히 요구되고 있다. 본 자료에서는 자동차용 금속기복합재료의 특성, 제조기술 및 개발현황 등을 소개한다.

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인공위성 본체 복합재료 샌드위치 플랫폼 및 튜브 스트럿 구조물의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Composite Sandwich Payload Platform and Strut Tubes for Satellite Main Body Structures)

  • 노희석;최흥섭;하재선;손원기;김철;이주훈
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.228-232
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    • 2002
  • 본 연구에서는 다목적 실용위성 2호기에 적용된 금속 구조물 중 알루미늄 샌드위치 패널 구조인 탑재체 플랫폼과 튜브 스트럿(tube strut) 구조에 복합재료 응용기술을 적용하였다. 복합재료 구조로의 대체 설계에서도 관성하중 및 음향진동등과 같은 극심한 발사환경과 더불어 운용하게 될 우주 열환경을 고려하였다. 연구의 목적은 금속소재보다 비강도, 비강성이 우수한 복합재료를 위성 구조물에 사용함으로써 무게를 경량화함에 있다.

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교반주조 및 압연공정으로 제조된 B4C/Al6061 금속복합재료의 마모 및 기계적 특성 연구 (Wear and Mechanical Properties of B4C/Al6061 Composites Fabricated by Stir Casting and Rolling Process)

  • 이동현;오강훈;김정환;김양도;이상복;조승찬
    • Composites Research
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    • 제33권5호
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    • pp.241-246
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    • 2020
  • 본 연구에서는 교반주조 공정을 통해 B4C 입자가 균일하게 분산된 알루미늄 금속복합재료를 제조하고 후 공정으로 열간압연을 수행하였다. 제조된 복합재료의 미세조직, 기계적 특성 및 내마모 특성에 대해 분석하였다. 40 ㎛ 크기의 B4C 입자가 균일하게 분산된 복합재료는 강화재의 체적율이 증가함에 따라 인장강도는 증가하였으며, 마모 성능도 개선되었다. 20 vol.% 복합재료의 경우 인장강도 값은 292 MPa로 기지재인 Al6061 대비 155% 증가하였다. 내마모시험 결과 20 vol.% 복합재료의 경우 마모 너비와 깊이가 각각 856 ㎛, 36 ㎛이며, 마찰계수는 0.382로 Al6061 대비 상당히 우수한 내마모 특성을 나타내었다.

고분자 기기 복합재료 적층판의 전자파 흡수 최적화 (Optimization of Microwave Absorbing Performance in Polymer Matrix Composite Laminate)

  • 김진봉;김태욱
    • Composites Research
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    • 제14권6호
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    • pp.38-46
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    • 2001
  • 본 연구에서는, 전자파 흡수능을 가진 경사 복합재료 적층판를 설계할 수 있는 최적화 코드를 개발하였다. 또한, 유리 섬유/에폭시 직조 적층판, 알루미늄 첨가물을 함유간 유리섬유/에폭시 직조 적층판과 카본/에폭시 직조 적층판의 유전율을 구하고, 최적화 로드를 이용하여 3층형 전자파 흡수 복합재료 적층판을 개발하였다. 실험에 사용된 복합재료 적층판은 모두 전자기적으로 면내등방성을 가지며 따라서, 동축선과 망분석기를 이용하여 유전율을 측정하였다. 이 로드는 전자기적으로 직교이방성을 가지는 고분자기지 복합재료의 적층각을 포함한 다양한 변수를 고려할 수 있다.

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초고속 복합재료 공기정압 주축의 설계 (Design of High Speed Composite Air Spindle System)

  • 장승환;이대길;한흥삼
    • Composites Research
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    • 제14권1호
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    • pp.47-56
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    • 2001
  • 공기정압 주축 시스템의 동적 안정성을 향상시키기 위해 섬유강화 복합재료 주축 자성 분말이 함침된 에폭시 복합재료 회전자 및 알루미늄 재질의 공구 연결부로 구성된 주축 시스템을 설계 및 제작하였다. 복합재료 공기정압 주축 시스템의 최적 설계를 위해 구조의 공진 주파수와 변형량 등을 고려하여 복합재료 주축의 적층 각도와 두께를 결정하였다 해석결과 설계된 복합재료 주축 시스템은 기존의 금속 주축 시스템에 비해 36% 더 높은 공진 주파수를 가지는 것을 알 수 있었다. 계산 및 실험 결과를 통해서 섬유강화 복합재료 주축과 자성 분말이 함침된 에폭시 복합재료 회전자로 구성된 복합재료 주축-회전자 시스템은 높은 비 강성으로 인해 기존 주축 시스템의 동적특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

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