• Composites Research
• /
• 제31권1호
• /
• pp.8-11
• /
• 2018

섬유강화 복합재료 제조 방법 중 sheet molding compound(SMC)는 자동차에 적용 가능성이 가장 높은 소재이다. 본 연구에서는 저비중 필러인 유리버블과 강화재인 유리섬유를 사용하여 물성이 저하되지 않으면서 낮은 비중을 나타내는 SMC의 제조를 위한 최적의 배합비에 대해 연구하였다. SMC 내부에 유리섬유의 혼입양이 증가할수록 강도가 향상하였고, 유리버블의 혼입양이 증가할수록 비중이 낮아졌다. 최적의 배합에서는 비중이 낮아지면서 물성이 향상되는 시너지 효과가 나타남을 발견하였다. 이러한 시너지 효과는 유리버블의 크랙 전파의 분산효과와 유리버블의 혼입에 따른 섬유와 매트릭스의 결합력의 향상에 기인한 것임을 내부구조 분석을 통해 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.

• 공업화학
• /
• 제1권2호
• /
• pp.133-139
• /
• 1990

서로 다른 스페이서기를 가지는 메타아크릴레이트 실란을 합성하여, 유리섬유 표면위에서 이들의 흡착거동 및 배향에 관한 FI-IR을 이용하여 연구하였다. 유리섬유/불포화 폴리에스테르 복합재료의 기계적 물성은 유리섬유 표면을 처리한 실란 카플링제의 스페이서기에 의해 크게 영향을 받았다. 실리카 표면에서의 실란 카플링제의 등온 흡착율은 메타아크릴레이트 실란의 메틸렌 스페이서기가 증가함에 따라 감소하였다. 긴 스페이서기를 가지는 실란 분자는 흡착 매체 표면에 활궁처럼 휜상태로 흡착하였다. 유리섬유/불포화 폴리에스테르 복합재료의 고온 습윤 강도를 증진시키기 위해 실란카플링제의 분자 구조와 기계적 물성과의 상관 관계에 대해서도 연구가 병행되었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권2호
• /
• pp.199-204
• /
• 2013

최근 차량 경량화를 통한 에너지 절감을 위해서 무거운 철강재료를 경금속이나 복합재료로 대체하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이중, 폴리머 기반의 복합재료는 사출성형을 통해서 복잡한 형상의 제작이 가능하고, 유리섬유나 탄소섬유를 함께 사용하여 철강재료 수준으로 기계적 물성을 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만 엔진의 고온과 우기에서의 높은 습도 환경은 폴리머의 기계적 물성을 낮추기 때문에 재료선택 과정에서 반드시 고려해야 한다. 본 연구에서는 사출성형을 통해 만들어진 유리섬유강화플라스틱을 엔진룸 내부 온도와 유사한 $85^{\circ}C$ 환경과 우기시의 최대 수분흡수 환경하에서의 기계적 물성변화를 인장시험을 통해 알아보았다. 그 결과, 고온환경에서 최대인장강도가 약 23% 감소를 보였고, 수분에 의해서는 약 30% 감소하였으며, 고온과 수분 모두에 대해서는 약 70% 감소를 확인하였으며 이는 재료 선정시 반드시 고려해야 할 영향으로 판단되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.451-461
• /
• 2010

장기 부식 등 일반적인 건설재료의 문제점을 보완할 수 있는 대체재료로서, 섬유강화 복합재료의 활용이 증대되고 있다. 하지만 일반적으로 선형의 섬유강화 복합재료를 아치형인 터널구조물의 부재로서 활용하는 데는 많은 문제점이 대두된다. 따라서, 본 연구에서는 섬유강화 복합부재를 일정곡률로 인발성형 할 수 있는 신개념의 곡면 FRP 부재 성형장비를 개발하고 시제품을 생산하였으며, 시제품에 대한 물리적 특성 시험을 수행하였다. 이어, 곡면 FRP 시제품과 합체되어 제작된 콘크리트 복합부재에 대한 수치해석 검토 및 분석을 통하여 시제품의 터널 구조체로써의 적용성을 평가하였다. 수치해석적 적용성 검토 결과, 곡면 FRP 부재를 터널 구조물로 적용함에 있어서 터널 안정성을 충분히 확보할 수 있는 것으로 파악되었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.439-448
• /
• 1996

광투과성 BK10 glass fiber/PMMA 복합재료의 합성조건을 변화시켜 복합재료가 온도와 파장을 감지하는 센서로서의 응용 가능성이 있는지를 연구하였다. 유리섬유 제조시 뽑아내는 속도와 온도등의 공정조건에 따른 유리섬유의 직경 및 굴저율을 측정하였고 유리섬유에 코팅되는 coupling agent의 용매 및 코팅방법에 대하여 연구하였다. 복합재료의 최대광투과도를 나타내는 온도($T_{max%}$)는 복합재료에 강화되는 유리섬유의 크기(굴정율), 유리섬유 vol%, PMMA의 분자량등을 변화시키면 $13~50^{\circ}C$ 범위에서 조정될 수 있었으며, 측정파장을 변화시킬 경우 $T_{max%}$ 값이 $35~55^{\circ}C$ 범위가 되도록 합성하는 것이 가능하였다. 한편 복합재료를 파장의 함수로서 광투과도를 측정하였을 때 최대광투과도가 나타나는 파장($\lamda_{max%}$)은 나타나지 않았다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권2호
• /
• pp.81-85
• /
• 2017

섬유강화 고분자 복합재료는 섬유 형태의 강화제와 고분자 형태의 기지재료가 결합된 형태로 이는 무게 대비 고강도 및 고강성의 구조물 제작에 용이하다. 본 연구에서는 형상기억합금 와이어가 삽입된 섬유 강화 지능형 연성 복합재 구동기를 제작, 이의 재료 구성에 따른 거동 특성을 평가 하고자 한다. 구동기는 형상기억합금이 포함된 구동층과 일반 구조층으로 구성되어 한 층씩 적층되는 방식으로 제작되며 재료 구성에 따른 거동 특성을 살펴보기 위하여 일반 구조층으로 사용된 유리섬유 직물의 적층 수, 기지재료의 종류를 달리한 뒤 구동 특성을 살펴보았다. 또한, 구동 시에 요구되는 인가 전류의 양을 달리하여 최대 구동각과 최대 구동각에 도달하는 구동 시간을 측정하였다.

• 공업화학
• /
• 제9권5호
• /
• pp.715-718
• /
• 1998

본 연구에서는 수직섬유의 길이가 서로 다른 삼차원 유리직물을 보강재로 사용하고, 매트릭스 수지로 비스페놀 타입 비닐 에스테르 (bisphenol type vinyl ester)를 사용하여 hand lay-up을 이용해 복합재료 (3D composites)를 제조하였다. 삼차원 유리직물의 수직섬유의 길이가 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향을 three-point bending test, flatwise compression test를 통해 조사하였다. Short-beam test법 통하여 복합재료에서의 섬유와 매트릭스 수지간의 계면접착강도를 나타내는 층간 전단강도를 구하였다. 시험 결과를 통하여 수직섬유의 길이가 복합재료의 기계적 물성 및 층간 전단강도에 많은 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.429-438
• /
• 2003

본 연구에서는 연속형 일방향 및 수자직 유리섬유강화 복합재료로 인장 시험편을 만들어 AE 특성에 대한 섬유배향 효과를 살펴보았다. AE 신호들을 STFT 처리하여 특성별로 분류하였으며, 반사식 및 투과식 편광현미경을 이용하여 시험편의 손상영역을 관찰하였다. 저주파수 대역의 약한 AE 신호들은 모재 및 계면에서의 손상으로 나타났으며, 높은 진폭의 고주파수 대역 AE 신호들은 섬유 파단에 기인하였다. 섬유 파단 과정에서 발생하는 고진폭의 AE 사상률을 기본 특성 데이터로 하여 다른 섬유배향과 노치방향을 가진 복합재에서의 파괴과정을 특징지을 수 있었다. 결론적으로, AE범은 연속형 유리섬유 강화 복합재의 파괴거동을 탐지하는데 있어 유용함을 알 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제14권4호
• /
• pp.15-26
• /
• 2001

Implant용 bioabsorbable 복합재료의 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘을 micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 평가하였다. Poly(ester-amide)와 bioactive 유리섬유의 인장 강도와 탄성률 그리고 연신율은 분해시간에 따라 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, chitosan 섬유는 분해시간 내에서 거의 변화가 없었다. Dual matrix composite 시험법을 이용하여 측정된 bioactive 유리섬유와 poly(L-lactide) 사이의 계면전단강도는 chitosan이나 poly(ester-amide) 섬유의 경우 보다 큰 값을 보였다. 그리고 계면전단강도 감소는 bioactive 유리섬유 강화 poly(L-lactide) 복합재료에서 가장 빨랐으며, chitosan 섬유의 경우가 상대적으로 가장 느린 경향을 보였다. Poly(ester-amide) 섬유의 분해시간에 따른 음향방출 진폭과 에너지는 점차로 감소하였고, 음향방출 진폭의 분포 역시 점차 좁아짐을 보여주었다. Bioactive 유리섬유에서 인장파단에 의한 음향방출 진폭과 에너지는 압축파단의 경우 보다 크게 나타났으며, 또한, 인장 및 압축시험 모두에서 초기상태가 분해 후 보다 더 큰 값을 보였다. 본 연구에서 평가한 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘은 생흡수성 복합재료의 성능을 조절할 수 있는 중요한 요소가 될 것이다.