• 제목/요약/키워드: 유리섬유 배향

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수지이동 성형공정에서 섬유직조내의 수지유동에 관한 연구 (A Study on the Resin Flow through Fibrous Preform in Resin Transfer Molding Process)

  • 김성우
    • 유변학
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    • 제5권1호
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    • pp.85-92
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    • 1993
  • 수지이동 성형공정에서 수지가 섬유직조망에 함침될 때의 투과계수와 수지의 표면 장력으로 인하여 유동진전면에서 발생하는 모세관압을 실험적으로 측정하였다. 두 종류의 섬유조직망에 대해서 가공율이 증가함에 따라투과계수는 증가한다. 수지, 섬유 그리고 공기 가 서로 다른 세 개의 상을 구성함으로써 수지의 표면장력의 영향을 받는 비정상상태의 투 과계수가 수지의 섬유직조망에 포화된 정상상태에서 측정된 투과계수보다 본 실험에서 수행 된 모든 기공을 범위에서 크다는 것을 보여주었다. 수지 유동진전면에서 발생되는 모세관압 은 기공율이 감소함에 따라 증가하였고 섬유직 조망의 기공율이 0.469인 경우에는 금형입구 에서의 수지주입압력의 25%에 해당되는 모세관압이 발생되는 것으로 나타났다. 따라서 모 세관압을 가공조건으로 고려해다 한다는 것을 제시할수 있었다. 또한 본연구에서 사용된 임 의 배향 섬유직조망에 대해 실리콘 오일과 유리섬유 계면의 동적접촉각 측정을 통하여 섬유 배향 및 기공의 분포를 나타내는 형상인자의 값을 구함으로써 실제 RTM 공정에서 발생되 는 모세관압을 예측할 수 dLT는 기초자료를 제시하였다.

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평직직조방법을 적용한 GFRP Sheet 제조에 관한 연구 (Manufacturing of GFRP Sheet Using Plain Weaving Method)

  • 김진우;김형석;이정훈;이동기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권8호
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    • pp.849-855
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    • 2014
  • 유리섬유강화 플라스틱 복합재료의 압축성형 시, 모재와 유리섬유의 분리 없이 유동성이 우수하고, 불균질한 섬유배향이 없는 GFRP 복합재료 개발에 관한 체계적인 연구결과는 미흡한 실정이다. GFRP 복합재료를 사용하여, 자동차 부품 성형 시 발생하는 불균질도와 섬유배향 발생을 억제하는 많은 연구를 해왔으나 아직 해결되고 있지 않다. 본 연구에서는 위의 문제점들을 해결하기 위해 섬유유동성이 뛰어나고, 섬유배향이 발생하지 않고, 불균질성이 없으며, 구조안정성, 함침도, 기계적 특성 및 재활용성 등이 우수한 유리섬유강화 플라스틱 프리프레그를 제조하여, 수직교차형 평직직조방법을 적용하여, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) Sheet 를 제조한다.

음향방출법을 이용한 편측노치를 갖는 유리섬유/알루미늄 적층판의 파괴거동 해석 (A Study on Fracture Behaviors of Single-Edge-Notched Glass Fiber/Aluminum Laminates Using Acoustic Emission)

  • 우성충;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제18권2호
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    • pp.1-12
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    • 2005
  • 본 연구에서는 음향방출법을 이용하여 편측노치를 갖는 단일 Al판재 및 유리섬유/알루미늄 적층판에 대해 인장하중하의 파괴거동을 살펴보았다 단일 알루미늄의 AE신호는 2가지 형태로 분류될 수 있었다. 유리섬유i알루미늄 적층판의 경우에는, 고진폭의 긴 유지시간의 신호를 대상으로 한 FFT 주파수 해석 결과 이러한 신호들은 거시적인 균열진전 및 층간분리에 해당하는 신호임을 알았다. 또한 도달시간차를 이용한 위치표정은 균열의 개시 및 진전과정의 특징을 보여주었다. 위와 같은 AE해석과 파괴관찰을 토대로, 편측노치를 갖는 섬유/알루미늄 적층판의 파괴특성을 해명하였으며 이는 섬유층 배향 및 섬유/알루미늄층 구성비에 의존하여 변화하였다.

메타아크릴레이트 실란을 이용한 유리섬유 강화복합재료의 물성향상 (The Adhesion Promotion of Glass Fiber Reinforced Composite Using Methacrylate Functional Silanes)

  • 장정식
    • 공업화학
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    • 제1권2호
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    • pp.133-139
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    • 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.

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일방향 및 직교형 유리섬유/에폭시 복합재로 피막된 판유리의 미소강구 충격에 의한 표면파괴거동 (Surface Fracture Behaviors of Unidirectional and Cross Ply Glass Fiber/Epoxy Lamina-Coated Glass Plates under a Small-Diameter Steel Ball Impact)

  • 장재영;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제22권4호
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    • pp.33-40
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    • 2009
  • 유리섬유/에폭시 복합재료로 피막한 판유리의 표변파괴거동에 대한 섬유방향효과를 미소강구 충격실험을 통해 연구했다. 본 연구에서는 단순소다유리판(soda-lime glass plates), 일방향 유리섬유/에폭시박막 (glass/epoxy lamina ply)을 1층 및 2층 접착, 직교형 유리섬유/에폭시 박막 (2층)을 접착한 4종류의 시편을 사용하였다. 유리판 배면에 스트레인게이지를 부착하여 충격중의 최대 응력과 흡수파괴에너지를 측정하였다. 피막없는 판유리의 경우 충격속도 증가에 따라 링균열, 콘균열, 레이디얼 균열이 충격표면부에서 발생하였다. 복합재료 박막으로 피막한 결과, 소다유리판의 균열은 현저히 감소하였으며 섬유층과 판유리사이의 박리 및 소성변형영역의 방향은 섬유방향으로 진행했다. 최대응력과 흡수파괴에너지를 이용하여 구한 충격 표면파괴지수는 표면저항의 효과적인 평가지수로서 사용될 수 있었다.

건설신소재(섬유보강 플라스틱관 : GFRP)의 좌굴해석에 관한 연구 (Buckling Analysis of New Construction Material(GFRP))

  • 조병완;조태준
    • 전산구조공학
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    • 제8권2호
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    • pp.133-140
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    • 1995
  • 유리섬유보강 플라스틱관의 좌굴해석을 하기위해 3차원의 유한 요소해석을 실시하였다. 비적합변위모드와 가정된 전단변형도장을 이용하여 각 절점에서 3개의 절점변위와 2개의 회전변위를 갖는 개선된 감절점 쉘요소를 사용하여 적측두께와 섬유배향각도에 따른 좌굴하중을 산정하였다. 해석결과, 섬유배향을 2, 4, 6, 8층까지 0.deg./90.deg. 교대로 적층시킨 경우, 적층수가 증가함에 따라 좌굴하중이 커지면서 Coupling stiffness가 변함을 알 수 있다.

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피치 코팅된 유리섬유의 탄화가 에폭시 복합재료의 열전도도에 미치는 영향 (Carbonization of Pitch-coated Glass Fibers on Thermal Conductivity of Epoxy Composites)

  • 범승원;이슬이;이지한;박상희;박수진
    • Composites Research
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    • 제26권5호
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    • pp.315-321
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    • 2013
  • 본 연구에서는 탄소재료의 우수한 열적 특성을 이용하여 에폭시 수지의 열전도도 특성을 향상시키기 위해 Pitch 탄화유리섬유를 제조하고 산처리 기능화 방법을 수행하여 형태학적, 기계적, 및 열전도 특성을 관찰하였다. 그 결과, 산처리 기능화된 Pitch 탄화유리섬유는 에폭시 수지 내에서 분산성 및 계면결합력이 향상됨에 따라 기계적 물성 및 열전도 특성이 증가함을 확인하였다. 특히, Pitch 탄화유리섬유 복합재료 내의 Pitch 탄화유리섬유의 함량이 증가함에 따라 기계적 물성 및 열전도 특성이 증가하여, 탄소섬유 복합재료보다 기계적 물성은 10%, 열전도 특성은 150% 향상됨을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 제조된 Pitch 탄화유리섬유의 우수한 구조배향성 및 계면결합력은 에폭시수지내의 분산성을 향상시키고 열전도성 경로를 형성하여 에폭시수지의 우수한 기계적 및 열전도 특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

농도법에 의한 GFRP 복합재료의 섬유배향각 분포측정 (Measurement of Fiber Orientation-Angle Distribution of Glass Fiber Reinforced Polymeric Composite Materials by Intensity Method)

  • 김혁;안종윤;이동기;한길영;김이곤
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.34-44
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    • 1996
  • In order to examine the accuracy of the intensity method, the fiber orientation-angle distribution of fiber-reinforced polymeric composites is measured using image processing. The fiber orientation function is calculated from the fiber orientation measured by the soft X-ray photograph. Theoretical and experimental results of fiber orientation function are compared for the composites with different fiber contents and fiber orientations. The intensity method is used for the experimental investigation and the measured fiber orientation function is compared to the calculated one. The relations between the measured and the simulated fiber orientation functions $J{\small{M}}$ and $J{\small{S}}$ respectively are identified. For the fiber length of 1.000mm and 2.000mm, it shows that $J{\small{M}}=0.83J{\small{M}}$. However. in general. the value of $J{\small{M}}$ decreases as the fiber length increases. For GFRP composites the relations between $J{\small{M}}$ and theoretical value J show that $J{\small{M}}$=0.73J for short fiber and $J{\small{M}}$=0.81J for long fiber.

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필라멘트 와인딩 공법 GFRP 원형 튜브의 에너지 흡수특성에 관한 연구 (A Study on the energy absorption characteristics of GFRP circular tubes fabricated by the filament winding method)

  • 김거영;구정서
    • Composites Research
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    • 제22권4호
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    • pp.1-12
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    • 2009
  • 본 논문에서는 복합재 원형튜브의 에너지 흡수 특성을 평가하기 위해 준정적 압괴실험을 시행하였다. 사용된 시편은 필라멘트 와인딩 공법으로 제작된 GFRP(유리섬유/에폭시수지) 원형 튜브이다. 복합재 튜브의 에너지 흡수 특성 분석을 위한 파라미터로서 튜브의 트리거메커니즘, t/D, 섬유배향각 등을 고려하여 그 특성을 비교하였다. 튜브의 형상 측면에서 튜브 직경이 커짐에 따라 delamination에 의한 국부좌굴 발생빈도가 증가하게 되어 불안정한 압괴모드가 발생하는데 이러한 현상은 섬유 배향각을 조정하여 안정적인 압괴모드를 도출할 수 있었다.

유리섬유로 보강된 수지에서 제품설계 및 성형조건에 따른 휨의 연구: Part 1. 비결정성 수지 (A Study on the Warpage of Glass Fiber Reinforced Plastics for Part Design and Operation Condition: Part 1. Amorphous Plastics)

  • 이민;김혁;류민
    • 폴리머
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    • 제36권5호
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    • pp.555-563
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    • 2012
  • 사출 성형품에서 발생되는 뒤틀림은 성형공정 중 제품의 불균일한 수축과 잔류응력의 이완으로 인하여 나타나는 현상이다. 휨이나 뒤틀림 현상을 방지하기 위해서 성형품이 강성이 있도록 설계하거나 수지에 유리섬유 등으로 보강하여 사용한다. 본 연구에서는 플라스틱의 성형품에서 성형품의 설계에 따른 뒤틀림 현상을 성형조건 별로 알아보았다. 성형품의 설계는 리브로 보강된 두 종류와 보강 리브가 없는 시편을 사용하였다. 수지는 유리섬유로 보강된 비결정성 수지인 PC와 ABS를 사용하였다. 실험결과 휨은 리브의 설계에 따라 큰 변화를 보였다. 게이트 주변, 게이트 반대쪽, 그리고 흐름방향쪽 등 측정위치에 따라서 휨은 다양하게 나타났다. 이러한 휨의 결과는 유리섬유의 배향과도 크게 관련이 있음을 컴퓨터 해석을 통해 확인할 수 있었다. 리브가 없는 단순 평판에서 휨이 가장 작게 나타났으며, 리브가 흐름방향으로 놓여있는 경우가 휨에 대한 큰 저항을 보였다. 시편에 나타난 휨은 성형조건보다는 제품의 설계에 따라 크게 변하였다. 리브의 설계와 그에 따른 게이트의 위치 설정은 유리섬유의 배향과 직접적인 관련이 있으므로 성형품의 휨 조절에 매우 중요함을 보여주었다.