• Title/Summary/Keyword: 재료 물성감소

Search Result 410, Processing Time 0.026 seconds

A Study on Fire Resistance of Abaca/Vinyl-ester Composites (마닐라 삼/비닐에스터 복합재료의 내화성 연구)

  • Lee, Dong-Woo;Park, Byung-Jin;Song, Jung-Il
    • Composites Research
    • /
    • v.30 no.1
    • /
    • pp.59-64
    • /
    • 2017
  • Eco-convivial composites with improved properties are essential to present polymer scenario and can be made easily by replacing partially/completely renewable materials either matrix or reinforcement along with few % of additives. In these investigations, Abaca fabric have been used as reinforcement for manufacturing of Vinyl ester composites through VARTM technique and study the effect of alkali surface treatment of abaca fabric and flame retardant additives i.e., ammonium polyphosphate (APP) with halloysite nano-clay (HNT) on mechanical and flame retardant properties. The results concluded that, surface treatment deceased the hydrophilic nature of fabric and enhanced the interfacial bonding with hydrophobic matrix and eventually increased mechanical properties slightly of developed composites. Similarly, the flame retardancy of the composites improved significantly and increases the burning time by varying the wt% of filler concentration.

Molecular Dynamics Study on Mechanical Behavior and Load Transfer of CNT/PET Nanocomposites : the Effects of Covalent Grafting (탄소나노튜브/폴리에스터 복합재의 역학적 거동과 하중전달에 관한 분자 동역학 전산모사 : 그래프팅 가공의 영향)

  • Jin, Juho;Yang, Seunghwa
    • Composites Research
    • /
    • v.30 no.3
    • /
    • pp.193-201
    • /
    • 2017
  • Molecular dynamics simulation and the Mori-Tanaka micromechanics study are performed to investigate the effect of the covalent grafting between CNT and polyester on the mechanical behavior and load transfer of nanocomposites. The transversely isotropic stress-strain curves are determined through the tension and shear simulations according to the covalent grafting. Also, isotropic properties of randomly dispersed nanocomposites are obtained by orientation averaging the transversely isotropic stiffness matrix. By addressing the grafting, the transverse Young's modulus and shear moduli of the nanocomposites are improved, while the longitudinal Young's modulus decreases due to the degradation of the grafted CNT.

Physical and Mechanical Properties of Cements for Borehole and Stability Analysis of Cement Sheath (관정 시멘팅 재료의 물리역학물성 및 시멘트층의 안정성 분석)

  • Kim, Kideok;Lee, Hikweon;Kim, Taehee;Kim, Gyo-Won
    • The Journal of Engineering Geology
    • /
    • v.26 no.1
    • /
    • pp.101-115
    • /
    • 2016
  • We carried out laboratory material tests on two cements (KS-1 ordinary Portland and Class G) with changing W/S (Water/Solid) and the content of fly ash in order to evaluate their physical and mechanical properties. The specimens of KS-1 ordinary Portland cement were prepared with varying W/S (Solid=cement) in weight, while those of Class G cement were prepared with changing the content of fly ash in volume but maintaining W/S (Solid=cement+fly ash). The results of the material tests show that as the W/S in KS-1 ordinary Portland cement and the content of fly ash in Class G cement increase, the properties (density, sonic wave velocity, elastic constants, compressive and tensile strengths, thermal conductivity) decrease, but porosity and specific heat increase. In addition, an increase in confining pressure and in the content of fly ash leads to plastic failure behavior of the cements. The laboratory data were then used in a stability analysis of cement sheath for which an analytical solution for computing the stress distribution induced around a cased, cemented well was employed. The analysis was carried out with varying the injection well parameters such as thickness of casing and cement, injection pressure, dip and dip direction of injection well, and depth of injection well. The analysis results show that cement sheath is stable in the cases of relatively lower injection pressures and inclined and horizontal wells. However, in the other cases, it is damaged by mainly tensile failure.

A Study on the Interfacial Properties of Bioabsorbable Fibers/PoIy-L-Lactide Composites using Micromechanical Tests and Surface Wettability Measurement (Micromechanical 시험법과 표면 젖음성 측정을 이용한 생흡수성 섬유 강화 Poly-L-Lactide 복합재료의 계면물성 연구)

  • Park, Joung-Man;Kim, Dae-Sik;Kim, Sung-Ryong
    • Journal of Adhesion and Interface
    • /
    • v.3 no.2
    • /
    • pp.17-29
    • /
    • 2002
  • Interfacial properties and microfailure degradation mechanisms of the bioabsorbable composites for implant materials were investigated using micromechanical technique and measurement of surface wettability. As hydrolysis time increased, the tensile strength, the modulus and the elongation of poly(ester-amide) (PEA) and bioactive glass fibers decreased, whereas those of chitosan fiber almost did not change. Interfacial shear strength (IFSS) between bioactive glass fiber and poly-L-lactide (PLLA) was much higher than PEA or chitosan fiber/PLLA systems using dual matrix composite (DMC) specimen. The decreasing rate of IFSS was the fastest in bioactive glass fiber/PLLA composites whereas that of chitosan fiber/PLLA composites was the slowest. Work of adhesion, $W_a$ between bioactive glass fiber and PLLA was the highest, and the wettability results were consistent with the IFSS. Interfacial properties and microfailure degradation mechanisms can be important factors to control bioabsorbable composite performance.

  • PDF

핵융합로 디버터의 대면물질로 사용될 텅스텐의 상압열플라즈마 용사 코팅 공정 최적화 및 코팅질 향상을 위한 해석적 연구

  • Jin, Yeong-Gil
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2010.08a
    • /
    • pp.249-249
    • /
    • 2010
  • 핵융합로에서는 디버터의 열부하에 대한 안전성을 고려하기 위해 열전도도 및 열 저항성이 높은 텅스텐이 대면 물질로 고려되고 있으며, 경제적인 측면과 실용성 측면에서 텅스텐블록을 직접 제작하여 사용하는 것보다 텅스텐코팅이 효과적이라는 의견이 지배적이다. 또한 ASDEX Upgrade 에서는 탄소블럭에 텅스텐을 코팅하여 챔버 외벽 및 디버터 영역까지 구성하여 캠페인을 진행하였고, 재료적인 측면에서 안정성을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서는 디버터 및 챔버외벽 등에 대한 대면물질을 구성하기 위해 상압 열플라즈마 제트를 이용하여 고온에서의 용융 및 냉각을 통해 모재에 텅스텐 피막을 적층하는 과정을 수행하고 있다. 기존의 연구를 통해 일부 공정 변수에 대해서는 이미 적정한 범위의 공정조건을 확보하였고, 기공도와 산화도 및 부착력 등의 물성치에 대한 추가적인 향상을 위해 주요 공정 변수에 집중하여 최적의 조건을 탐색하는 과정이 진행 중이다. 이를 위해 출력증가실험의 일환으로서 기존 36kW급 플라즈마 토치 전력을 한 단계 끌어 올려 48kW급 전력까지 단계적으로 상승시킴으로써 이에 따른 물성치 변화를 검증하고 있다. 현재 44kW 급까지 실험이 수행되었으며, 이를 통해 공극률 감소 및 미세구조 변화에 대한 결과를 얻었다. 실제로 토치의 출력을 증가시킴으로서 텅스텐 피막의 물성치가 변화하는 메커니즘은 플라즈마 제트의 중심부 온도 및 축방향 속도에 의해 결정된다. 중심부 온도가 상승하게 될수록 코팅을 위해 분사되는 분말의 용융률은 증가하지만 분말 외벽에 산화텅스텐이 형성될 가능성은 증가하게 되며, 플라즈마 제트의 모재를 향상 축방향 속도가 증가할수록 용융 된 분말이 모재에 증착 시 형성하는 형태가 원형에 가깝게 되므로 기공이 감소하는 효과가 발생한다. 특히 용융된 분말의 증착 형태는 모재의 온도 및 분말의 입사속도에 결정적이 영향을 받게 되며, 결국 모재와 분말사이의 습윤성에 의한 분말 분산속도가 분말의 입사속도에 버금갈 경우 분말은 모재 위에서 효과적으로 원형으로 전이하며 적층하게 된다. 이러한 전이 현상은 앞에서 언급한 모재의 온도 등에 의해 결정적으로 영향을 받게 되며, 모재의 온도가 전이온도 이하일 경우 폭파형태에서 원형으로 분말의 증착 형태가 전이하게 된다. 이외에 추가적으로 진행하고 있는 연구는 코팅 전처리에 해당하는 분말 효과이며, 특히 탄화텅스텐 분말을 통한 재료적 auto-shroud 효과와 미세분말을 이용한 분말 표면열속의 증가에 따른 용융률 증가효과를 연구에 포함할 계획이다. 이러한 연구는 열적, 그리고 재료적 해석을 바탕으로 해석적 접근을 통해 이루어진다.

  • PDF

A Statistical Study of Effective Properties due to Fiber Tow Misalignment and Thickness Change for Plain Weave Textile Composites (섬유다발 배열 및 적층수에 따른 평직복합재료 등가물성치의 변화에 관한 통계적 연구)

  • 우경식;서영욱
    • Composites Research
    • /
    • v.13 no.6
    • /
    • pp.63-72
    • /
    • 2000
  • In this paper, statistical treatments of effective properties for plain weave textile composites were presented. Configurations up to 32 layers with varied stacking phase shifts were considered. Effective properties were calculated by numerical simulation in which uni-axial tensile and shear load were applied at unit cell. Sample analysis was utilized to consider the inherent randomness in the phase shift and the results were treated statistically. It was found that effective properties were dependent on stacking phase shifts for thin plain weave textile composites. The distribution of $E_{xx}$ and $V_{xy}$ were skewed and the range of possible values was relatively large. As the number of layers increased, however, the distribution width became narrower and mean values converged. In contrast, $G_{xy}$ was not affected by phase shifts and thickness changes.

  • PDF

Effect of Surfactant on Rheological and Electrical Properties of Latex-Blended Polystyrene/Single-Walled Carbon Nanotube Nanocomposites (계면활성제가 라텍스 블렌딩 폴리스티렌/단일벽 탄소나노튜브 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성에 미치는 영향)

  • Kang, Myung-Hwan;Noh, Won-Jin;Woo, Dong-Kyun;Lee, Seong-Jae
    • Polymer(Korea)
    • /
    • v.36 no.3
    • /
    • pp.364-371
    • /
    • 2012
  • Polystyrene/single-walled carbon nanotube (PS/SWCNT) nanocomposites were prepared by latex technology and the effect of surfactant (SDS) on nanotube dispersion, rheological and electrical properties was investigated. The nanocomposites were prepared through freeze-drying after mixing PS particles and aqueous SWCNT/SDS suspension. As the SDS content increased, the storage modulus and complex viscosity of the nanocomposites were increased due to enhanced dispersion of nanotubes, but if the content excessively increased, the modulus and viscosity began to decrease due to low molecular weight of SDS. The electrical conductivity sharply increased with the addition of SDS, and then did not show significant changes. This result is speculated to be the competition between the increased dispersion of nanotubes and the deterioration of electrical conductivity by SDS adsorption. An optimal ratio of SDS to SWCNT for improving electrical conductivity and end-use properties was 2. With this ratio, the electrical percolation threshold of SWCNT was less than 1 wt%.

Physical Properties of Polymer Concrete Composites Using Rapid-Cooled Steel Slag (II) (Use of Rapid-Cooled Steel Slag in Replacement of Fine and Coarse Aggregate) (급냉 제강슬래그를 사용한 폴리머 콘크리트 복합재료의 물성(II) (급냉 제강슬래그를 잔골재와 굵은 골재 대체용으로 사용))

  • Hwang, Eui-Hwan;Lee, Choul-Ho;Kim, Jin-Man
    • Applied Chemistry for Engineering
    • /
    • v.23 no.4
    • /
    • pp.409-415
    • /
    • 2012
  • To recycle the steel slag as manufactured composite materials of polymer concretes, we used the atomizing method to make round aggregates from steel slag, which is treated as industrial wastes. A round rapid-cooled steel slag was used to replace fine aggregate (river sand) or coarse aggregate (crushed aggregate), depending on the grain size. To examine general physical properties of polymer concrete composites manufactured from rapid-cooled steel slag, the polymer concrete specimen with various proportions depending on the addition ratio of polymer binder and replacement ratio of rapid-cooled steel slag were manufactured. In the result of the tests, the mechanical strength of the specimen made by replacing the optimum amount of rapid-cooled steel slag increased notably (maximum compressive strength 117.1 MPa), and the use of polymer binder, which had the most impact on the production cost of polymer concrete composites, could be remarkably reduced. However, the mechanical strength of the specimen was markedly reduced in hot water resistance test of polymer concrete composite.

Multiscale Analysis of the Thermoelastic Properties of Nanocomposites Considering Particle Size Effect (입자의 크기효과를 고려한 나노복합재료의 열탄성 물성의 멀티스케일 해석)

  • Choi, Joon-Myung;Yu, Su-Young;Yang, Seung-Hwa;Cho, Maeng-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
    • /
    • 2011.04a
    • /
    • pp.119-122
    • /
    • 2011
  • 분자동역학 전산모사를 통하여 에폭시에 다양한 반경의 구형 실리콘 카바이드를 삽입한 나노복합재를 모델링하고, 이들의 기계적 물성과 열적 물성 해석을 다양한 온도조건 하에서 수행하였다. 전산모사 결과 동일한 체적분율 하에서 나노복합재는 입자의 크기가 작아질수록 탄성계수와 전단계수가 상승하는 동시에 선팽창계수는 감소하는 입자의 크기효과를 보였다. 또한 온도 상승에 따른 기계적 물성의 하락이 잘 관찰되었다. 본 연구에서는 이러한 분자동역학 해석 결과를 바탕으로 다양한 온도조건 하에서의 입자의 크기효과를 고려한 멀티스케일 3상 모델을 제시하였다. 유리상 조건 범위에서 온도 변화에 따른 나노복합재 계면의 열응력텐서와 열변형률텐서의 정보를 통해 복합재 내에서 계면이 차지하는 부피비를 온도에 대한 함수로 고려하고, 이를 멀티스케일 모델에 반영함으로써 다양한 온도조건에 대한 나노복합재 열탄성 물성의 예측해를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 모델에서 계산된 3상 복합재의 물성은 분자동역학 전산모사의 결과에서 나타나는 나노입자의 크기효과를 잘 반영하였다.

  • PDF

Poly(lactic acid)/Poly($\varepsilon$ -caprolactone) 블렌드의 열적 특성

  • 윤철수;지동선
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
    • /
    • 1998.04a
    • /
    • pp.67-70
    • /
    • 1998
  • 지방족 폴리에스테르계 고분자인 Poly(lactic acid)(PLA)는 생분해성, 생체적합성, 분해물의 비독성, 가공성 등이 우수하여 부러진 뼈의 접합 재료, 약물 조절 방출 재료 및 흡수성 봉합사 등과 같은 의료용 소재로 널리 이용되고 있다[1]. 그러나 PLA는 높은 결정화도로 인해 물성이 brittle하고 분해속도가 느릴 뿐만 아니라 낮은 열 안정성으로 인해 용융 가공할 경우 급격한 분자량의 감소를 유발하여 기계적 특성이 좋지 않은 단점이 있다.(중략)

  • PDF