• Title/Summary/Keyword: 인장강화

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Matrix Resin Systems with Different Molar Ratios to Improve the Properties of Fiber-reinforced Composites (섬유강화 복합재료의 물성향상을 위한 몰비가 다른 매트릭스 수지에 관한 연구)

  • 이상효;이장우
    • Polymer(Korea)
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    • v.24 no.4
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    • pp.459-468
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    • 2000
  • To improve the mechanical properties of fiber-reinforced polymer matrix composites, laminated composites plates were fabricated using different matrix resins and glass or aramid fibers. The effect of matrix resin system were evaluated by tensile, flexural strength measurements. In the case of surface treated aramid fiber and unsaturated polyester resin composite, maximum flexural properties were observed in the composite prepared from the glass fiber treated with 0.5 wt% silane coupling agents. Vinylester resin composites show the highest tensile properties and isophthalic polyester composites have the highest flexural properties among the unsaturated polyester resin composites studied. The relationship between overlap laminated composites plates and mechanical properties of polymer composites is also investigated in order to improve mechanical properties of glass fiber and unsaturated polyester resin composites.

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이중열처리를 통한 Mg-Zn-Mn-Ag 합금계의 석출거동 및 기계적 특성

  • Baek, Ui-Hyeon;Lee, Byeong-Deok;Jang, Gyeong-Su;Han, Jeong-Hwan
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.47.1-47.1
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    • 2010
  • Mg합금은 모든 구조용 재료 중에서 비강도가 크며 가공성이 가장 우수하여 재료의 실제 적용시에 2차 가공비 측면에서 다른 경량재료에 비해 유리하다. 그래서 경량화를 필요로 하는 최근 산업체의 요구를 충족시킬 수 있는 재료이다. 그러나 마그네슘 합금의 적용이 매우 제한되는 이유는 결정구조가 hcp로서 냉간가공이 어렵고, 강화기구가 석출경화 및 고용강화로 제한되기 때문에 기계적 성질, 즉 강도와 연성이 모두 낮다. 특히 고온에서 기계적 성질이 급격히 저하되기 때문에 구조용 재료로써는 사용이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 고온에서 안정한 MgZn상과 항복강도를 향상시키는 Mg4Ag상의 석출을 보이는 Mg-Zn-Mn-Ag합금의 시효거동 및 미세조직 변화에 대해 검토하고자 하였다. 본 합금의 석출거동, 미세조직 및 경도 변화에 미치는 시효처리의 영향에 관한 연구를 수행하기 위해 Pandat Program을 이용해 열역학적 계산을 통한 상태도 해석 및 석출상을 예측 하였다. 계산된 결과는 DSC실험을 통해 비교 분석함으로써 신뢰성을 확보하였고 미세조직 및 석출상 분석을 위해 OM, SEM 그리고 XRD로 관찰하였다. 또한, 시효처리에 따른 기계적 특성을 분석하기 위해 상온 및 고온 인장시험을 하였고, 인장시험 후 파단면 분석을 통하여 재료의 파괴거동을 분석하였다.

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Physical Properties of Basalt Chopped Fiber Reinforced Cement Composite (현무암 단섬유로 강화시킨 시멘트 복합재료의 물성)

  • Chun, Sang-Hee;Kim, Ho-Dong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.10 no.6
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    • pp.1298-1303
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    • 2009
  • The effect of blending weight and fiber length on the tensile and flexural strength for Basalt fiber reinforce cement composites is discussed. The increase of physical properties is mainly affected by blending quantity of fibers instead of the fiber length. Also it is believed that the interfacial adhesion between Basalt fiber and cement matrix gives positive influence to the physical strength. Basalt fiber in saturated $Ca(OH)_2$ solution, which is similar to the alkaline hydration environment of cement, shows very low weight loss even after 3 weeks of immersion.

The Influence of Mechanical Properties with the Number of Recycling of Fiber-reinforced Thermoplastic Composites Damaged by Impact (충격에 의해 손상된 섬유강화 열가소성 수지 복합재료의 재활용 횟수에 따른 물성의 변화)

  • Bae, Kwak Jin;Lee, Joon Seok
    • Composites Research
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    • v.35 no.2
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    • pp.75-79
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    • 2022
  • In this study, the effect of mechanical and chemical properties of glass fiber reinforced thermoplastic (GFRTPs) according to the number of recycling was confirmed. The composite materials were manufactured through a hot press compression molding process using an E-glass chopped strand mat and a polypropylene film. Four specimens were named according to the number of recycled test repeat: First manufacture, 1st Recycle, 2nd Recycle, and 3rd Recycle. To investigate the mechanical properties of the prepared specimen, tensile test, flexural test, drop-weight impact test, differential scanning calorimetry (DSC), and field emission electron gun-scanning electron microscope (FE-SEM) was performed. As a result, as the number of recycling steps repeat, the degree of crystallization, tensile strength, elastic modulus, and flexural strength were increased, but the impact properties were greatly reduced.

Effect of pMDI as Coupling Agent on The Properties of Microfibrillated Cellulose-reinforced PBS Nanocomposite (pMDI 커플링제가 마이크로피브릴 셀룰로오스 강화 PBS 나노복합재료의 성질에 미치는 영향)

  • Jang, Jae-Hyuk;Lee, Seung-Hwan;Kim, Nam-Hun
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.42 no.4
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    • pp.483-490
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    • 2014
  • The effect of microfibrillated cellulose (MFC) content and coupling agent (polymeric methylene diphenyl diisocyanate, pMDI) on the properties of MFC-reinforced polybutylene succinate (PBS) nanocomposite. With increasing MFC content, tensile strength and elastic modulus were increased. More than 1.5 times in tensile strength of PBS/MFC(70/30) nanocomposite was improved by the addition of pMDI (1 phr), compared to the nanocomposite without pMDI. This trend was being significant in nanocomposite with higher MFC content. Thermal stability of the nanocomposite was increased by the addition of pMDI. These improvements is considered to be due to the improvement of MFC dispersion and interfacial adhesion between MFC and PBS matrix.

Measurement of Mechanical Property and Thermal Expansion Coefficient of Carbon-Nanotube-Reinforced Epoxy Composites (탄소나노튜브로 강화된 에폭시 복합재료의 기계적 물성과 열팽창 계수 측정)

  • Ku, Min Ye;Kim, Jung Hyun;Kang, Hee Yong;Lee, Gyo Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.5
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    • pp.657-664
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    • 2013
  • By using shear mixing and ultrasonication, we fabricated specimens of well-dispersed multi-walled carbon nanotube composites. To confirm the proper dispersion of the filler, we used scanning electron microscopy images for quantitative evaluation and a tensile test for qualitative assessment. Furthermore, the coefficients of thermal expansion of several specimens having different filler contents were calculated from the measured thermal strains and temperatures of the specimens. Based on the microscopy images of the well-dispersed fillers and the small deviations in the measurements of the tensile strength and stiffness, we confirmed the proper dispersion of nanotubes in the epoxy. As the filler contents were increased, the values of tensile strength increased from 58.33 to 68.81 MPa, and those of stiffness increased from 2.93 to 3.27 GPa. At the same time, the coefficients of thermal expansion decreased. This implies better thermal stability of the specimen.

Investigation on the validity of the rule of mixtures (복합재료 혼합법칙의 타당성 검토)

  • 이창성;김승조
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.111-117
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    • 1999
  • 섬유강화 복합재료의 섬유와 수지까지 세부적으로 모델링이 가능한 Direct Numerical Simulation을 통해서 Boron/Aluminum 섬유강화 복합재료의 탄성계수들을 구해 보았다. 수치실험에서는 복합재료를 직교이방성 물질로 가정하였고, 특정 체적에 대한 평균치를 이용해서 물성치를 구하였으며, 혼합법칙에 의해서 구한 값 및 대표체적요소(Representative Volume Element)를 사용해서 구한 값들과 비교하였다. 혼합법칙의 경우, 섬유방향 인장계수(E₁)을 제외한 나머지 물성치들에 대해서는 상당한 차이를 나타내며, 이는 혼합법칙 유도과정에서 가정한 기본가정들이 적절하지 않기 때문이라는 것을 수치실험(Numerical Experiment)을 통해 알 수 있었다.

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Deep Drawing of Glass Fiber Reinforced Thermoplastic Composite (유리섬유 강화 열가소성 복합재료 판재의 소성가공)

  • 이중희
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.8
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    • pp.88-95
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    • 1996
  • 유리섬유가 강화된 열가소성 복합재료 판재의 성형성에 대한 이해를 돕기 위해 이론적 고찰과 실험적 고찰이 행해졌다. 성형시험에서 사용된 형상은 임의의 방향으로 위치한 유리섬유를 중량비로 30% 함유한 폴리프로필렌 재료가 사용되었고, 시험된 형상은 판재의 굽힘성이나 인장성을 측정하는데 널리 사용되는 스위프트컵(Swift flat-bottomed cup)모양이다. 성형시험과 재료시험은 플리프로필렌 Matrix의 유리성 천이온도(Glass transition temperature)와 용융온도 사이에서 행해졌다. 본 연구의 이론과 고찰을 위해서 재료의 평면 방향으로는 동질성을 그리고 그 직각 방향으로는 이질성을 가진 연속체 물질로 가정하여 유도하였다. 이러한 이론적 결과는 실험 결과와 비교되어졌고,이를 통해 시험된 재료의 최적의 성형조건을 제시하였다.

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족부보장구(A.F.O.)용 탄소섬유 강화재의 적층배향에 따른 정적인장강도의 특성

  • 황진우;송삼홍;김철웅;오동준
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.116-116
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    • 2004
  • 편마비 환자의 보행운동 개선을 위한 보조기구로 족부보장구(Ankle Foot Orthosis, A.F.O.)가 활용되고 있다 족부보장구는 Fig. 1에 제시한 바와 같이 보행특성상 무수히 반복되는 충격과 굽힘하중을 받는다. 따라서 족부보장구용 재료는 피로특성이 우수한 탄소섬유 강화재(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 이하 CFRP)를 주로 사용한다. 그러나 CFRP의 상용재인 프리프레그(prepreg)는 강한 이방성의 단방향 섬유이므로 섬유방향과 하중작용방향의 관계에 매우 민감하다.(중략)

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Physical and Mechanical Properties of The Lignin-based Carbon Nanofiber-reinforced Epoxy Composite (에폭시 강화 리그닌 기반 나노탄소섬유 복합재료의 특성)

  • Youe, Won-Jae;Lee, Soo-Min;Lee, Sung-Suk;Kim, Yong Sik
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.44 no.3
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    • pp.406-414
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    • 2016
  • The lignin-based carbon nanofiber reinforced epoxy composite has been prepared by immersing carbon nanofiber mat in epoxy resin solution in order to evaluate the physical and mechanical properties. The thermal and mechanical properties of the carbon nanofiber reinforced epoxy composite were analyzed using thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimeter (DSC) and tensile tester. It was found that the thermal properties of the carbon nanofiber reinforced epoxy composite improved, with its glass-transition temperature ($T_g$) increased from $90.7^{\circ}C$ ($T_g$ of epoxy resin itself) to $106.9^{\circ}C$. The tensile strengths of carbon nanofiber mats made from both lignin-g-PAN copolymer and PAN were 7.2 MPa and 9.4 MPa, respectively. The resulting tensile strength of lignin-based carbon nanofiber reinforced epoxy composite became 43.0 MPa, the six times higher than that of lignin-based carbon nanofiber mats. The carbon nanofibers were pulled out after the tensile test of the carbon nanofiber reinforced epoxy composite due to high tensile strength (478.8 MPa) of an individual carbon nanofiber itself as well as low interfacial adhesion between fibers and matrices, confirmed by the SEM analysis.