마이카/실리콘 복합재료의 필라로 사용되는 마이카 플레이크의 아스펙비가 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 아스펙비가 각각 250, 500, 800인 세 종류의 마이카 플레이크로 마이카 페이프를 만들어 계면 결합제를 처리한 후 실리콘 수지에 함침, 경화시켜 복합재료를 제작하였다. 아스펙비 500인 시료에서 가장 양호한 전기, 기계적 특성이 얻어졌으며 필라와 매트릭스 사이의 계면 결합제 최적 적용량은 마이카 페이프에 대한 무게비 0.3%이며 마이카 함유량은 전체시료의 80%일때 유전 특성이 가장 우수했으며 PET를 마이카/실리콘 복합재료 양면에 코팅하면 더욱 전기, 기계적 특성이 우수한 복합재료가 실현된다.
금속이나 세라믹 입자를 용사하여 보호피막을 형성하는 기술은 화염을 사용하는 방법에서 시작했으며 용사재료는 분말, 선, 봉의 형태로 공급되었다. 1960년대에 상업적인 plasma 용사장비가 개발되었으며 여기서 사용된 D.C.plasma jet를 이용하여 분말형태의 용사재료를 용융하고 고속으로 피용사테에 용융입자를 분사하여 피용사체면에 충돌시켜 다층의 얇은 피막을 형성한다. 최근(1985년)에는 R.F.(Radio Frequency) Plasma를 이용하여 열전도도가 작은 재료나 산소와 반응성이 큰 재료를 용사하는 방법도 개발되고 있다. 용사피복법은 현재 여러가지 방법이 실용되고 있으며 재료를 용융하는 열원에 따라 분류하면 표1과 같다. 즉 산소와 연료 가스의 혼합에 의한 연소나 폭발에너지를 이용하는 가스식 용사법과 Arc, Plasma등의 전기 에너지를 이용하는 전기식 용사법으로 크게 나눌 수 있다.
현재 고도 산업사회에 있어서 전기, 전자공업에 부과된 역활은 매우 중요하다. 이들은 전기에너지의 고품질화, 고속전파성과 전자회로의 고밀도성에 영향을 받는 전기통신, 정보 제어부문과 이들 관련기기, 부품소자등을 구성하는 재료부문의 3분야로 구분된다. 유입변압기에 사용되고 있는 절연재료의 주된 성분은 일반적으로 광유계 절연유 및 절연지나 pressboard등의 cellulose계 재료가 있다. 본 보고에서는 pressboard를 중심으로 절연지의 특징, 응용현황 및 전망에 대하여 살펴보고자 한다.
섬유강화 세라믹스 복합재료의 파괴예측 가능성을 알아보기 위해서 탄소섬유와 WC분말입자를 전기 전도상으로 이용하여 재료 스스로가 파괴예측 기능을 가지도록 한 SiC섬유강화 $Si_3N_4$세라믹스기 복합재료를 1773K에서 1시간 동안 hot-press하여 제작하였다. 4점 굽힘 시험하는 동안 전기저항 변화를 측정하여 파괴예측 기능을 평가하였다. 그 결과 전기정항은 재료의 파괴거동과 밀접한 관계를 가지면서 변화함을 알았다. 특히 분말형태의 전기전도상의 첨가는 본 복합재료의 파괴과정을 낮은 응력단계로부터 예측하는데 유용하였다. 결과적으로 이러한 재료설RP의 신개 (파괴예측기능)의도입은 $Si_3N_4$기 세라믹스를 구조재료로 이용함에 있어서 큰 문제가 되고 있는 신뢰성 확보에 새로운 기능을 준다고 생각되었다. 생각되었다.
본 고에서는 절연재료에 대한 개괄적인 성질과 종류에 대해 간단히 설명하고 현재까지 개발되어 실용화 된 신 절연재료들을 소개하고자한다. 재료에 대한 연구는 절연재료 뿐만아니라 초전도재료, 극저온 재료등 특수한 성질을 갖거나 특수한 환경에서 특성을 유지할 수 있는 재료의 개발과 연구에 관심을 기울여야 할 시기라고 판단된다. 또한 기존의 재료에 대한 면밀한 재검토와 연구.고찰을 통해 보다 향상된 특성을 갖는 재료를 개발하는 것은 근본적으로 새로운 재료의 개발과 연구만큼이나 가치있는 일이라는 사실을 항상 명심해야 할 것이다.
In this study. we searched for the mechanical and electrical properties of laminated coated conductors with stabilizer tape. Stabilizer tape plays a role for mechanical and electrical stability and environmental protection. Cu material stabilizer was laminated to Ag capping layer on SmBCO conductor layer. This architecture allows the wire to meet operational requirements including the stressless at cryogenic temperature and winding tension as well as mechanical bending requirements including thermal and electrical stability under fault current conditions. First, we have experimentally studied mechanical bonding properties of the laminated Cu stabilizers on SmBCO coated conductors. We have laminated SmBCO coated conductors by continuous dipping soldering process, Second, we have investigated electrical properties of the SmBCO coated conductors with stabilizer lamination. We evaluated bonding properties, peeling strength and critical current for laminated SmBCO coated conductors with Cu stabilizers.
탄소나노튜브 및 탄소나노섬유/에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능 및 응력전달 메카니즘이 전기-미세기계적 실험법을 통하여 조사되었다. 전기-미세기계적 실험법은 균일한 반복하중 하에서 전기저항을 측정함으로써 탄소나노복합재료의 감지반응을 평가하는 것이다. 큰 탄소섬유 부피 분율이 있는 복합재료가 에폭시 자체나 작은 부피 분율에 비하여 매우 큰 인장강도 특성을 보여주었다. 탄소나노섬유 복합재료는 제한된 온도범위 내에서 습도 감지능을 보여주었다. 형상비가 작은 탄소나노섬유 복합재료는 많이 첨가된 부피량에 기인하여 보다 큰 겉보기 탄성계수를 보여 주었다. 열처리된 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 증대된 결정화에 기인하여 미처리의 경우보다 큰 기계적 특성을 보여 주었으며, 그 반면에 응력 감지능은 열처리의 경우에 감소를 보여 주었다. 전기 방사된 나노섬유는 또한 응력전달 뿐만 아니라 습도 및 온도에 대한 감지능도 나타내었다. 탄소나노튜브. 탄소나노섬유 및 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 나노복합재료의 다기능에 응용할 수 있을 것이다.
Amorphous재료는 여러 원소를 혼합한 다원계재료로서, 원하는 특성을 얻을 수 있는 재료설계상 자유도가 큰 장점이 있다. 또 amorphous재료 만이 실현할 수 있는 특징도 갖고 있다. 그 제조공정이 비교적 저렴한 고로 부가가치가 높은 고성능의 재료르 얻는데 적절하며 그 기술은 이제 막 출발을 시작한 소위 emerging technology이며 그의 앞날이 기대되고 있는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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