• 제목/요약/키워드: 탄소섬유 강화플라스틱

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탄소섬유강화 복합소재의 친환경 재활용 기술 (Eco-friendly Recycling of Carbon Fiber Reinforced Plastics)

  • 유아영;방상필;고문주
    • 공업화학전망
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    • 제24권2호
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    • pp.31-37
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    • 2021
  • 일반적으로 cross-link된 열경화성 에폭시수지는 유기용매에 용해되지 않고 열에 용융되지 않는 특성이 있다. 따라서 에폭시수지가 사용된 물질, 특히 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)은 재활용이 어렵고, 사용 후 폐기물 처리에 막대한 비용이 소비되고 있다. 본 원고는 열경화성 에폭시수지 응용물 중 CFRP의 재활용을 중심으로 한 친환경적 재활용 기술에 관하여 정리하였다. 특히, CFRP의 구성요소인 탄소섬유(CF)와 기지재인 에폭시수지를 모두 재활용 할 수 있는 화학적 방법에 관하여 보고한다. 더 나아가 열경화성 에폭시수지의 화학적 분해물의 재이용기술에 관한 예를 소개한다.

자전거 프레임용 CFRP 파이프 설계제작 (Design and Manufacture of CFRP Pipe for Bicycle Frame)

  • 이범성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.130-137
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    • 2003
  • The pipe of CFRP for bicycle frame is designed and made for light weight of bicycle and then its suitability to bicycle frame is verified by comparing the other material i.e. steel, Cr-Mo steel, Al alloy pipe for bicycle frame. The pipe of CFRP is laminated to [0/$\pm$45]$_T$ and made by tape winding method and then its degree of light weight is evaluated by comparing the other pipes which is made by steel etc.

CFRP로 구성된 CT시험편의 섬유설계에 의한 적층구조에 따른 인장 특성 연구 (A Study on Tensile Property due to Stacking Structure by Fiber Design of CT Specimen Composed of CFRP)

  • 황규완;조재웅
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.447-455
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    • 2017
  • 현대 산업에서 복합재료를 폭넓게 사용하고 있다. 특히 섬유를 기반으로 하여 레진으로 경화시킨 섬유 강화 플라스틱의 재료는 우수하면서도 비강도, 비강성이 뛰어난 경량화 소재로 주목받고 있다. 이 중에서도 탄소섬유를 이용한 탄소섬유강화 플라스틱은 다른 섬유와 달리 뛰어난 기계적 특성을 지녀 차량과 항공기 등 고강도와 경량성을 동시에 필요로 하는 곳에 쓰이고 있다. 본 논문에서는 탄소섬유강화 플라스틱으로 구성된 CT시험편으로 섬유 설계에 따른 인장특성을 해석적 연구를 통해 규명한다. 구멍을 가진 CFRP복합재료의 응력해석에 있어서, 인장환경에서의 파괴경향을 파악한다. 또한 적층각도에 따른 결과를 통하여 해석결과 값에 있어 적층각도 60°로 구성된 해석모델에서 가장 낮은 응력값이 발생함과 사전크랙의 변형에너지 가장 낮음을 알 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 실제 실험으로 적용된 구조물에서의 파괴형상을 예측하기 위한 기반데이터를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

탄소섬유강화플라스틱(CFRP)의 인장하중하에서의 파괴거동에 따른 음향방출신호 특성에 관한 연구 (A Study on the characteristics of the Signals of AE according to Fracture mode of CFRP under Tensile load)

  • 이경원;이상윤;남준영;이종오;이상율;이보영
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • Recently, aerospace structures have lightweight trend in order to reduce the cost of fuel and system, Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) can give the ability to reduce weight at 20~50% as the substitution of metal alloy, and there are advantages such as high Non-rigid, specific strength and anti-corrosion, but it is difficult to prove its destruction properties due to heterogeneous structure and anisotropy. In this study we designed specimen, inducing distinguishing destructions of material (for example, matrix crack, fiber breakage, and delamination) by using the Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) which is used in a real aircraft, to apply acoustic emission technique to aerospace structures. And we gained data via tensile testing and acoustic emission technique, from which each fault signal was classified respectively by using AE parameters and waveform.

운항 중 실구조물(항공기 축소모델)에서의 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)의 음향방출신호 특성에 관한 연구 (A Study on Acoustic Emission Characteristics of CFRP in aircraft operations)

  • 이경원;안주선;황웅기;이종오;이상율;이보영
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.59-66
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    • 2010
  • Aerospace structures need high stability and long life because many personal injuries can result from an accident and securing structural integrity for various external environments is more important than any other thing. So first of all we must prove the destruction properties for operating environment, have prediction technology about damage evolution and life, and develop an economical non-destructive technology capable of detecting structure damage. Acoustic emission (AE) have no need of artificial environment like ultrasonic inspection or radio fluoroscopy to emit a certain energy, is a testing technique using seismic signal resulting from interior changes of solids, and enables to observe if any fault is appeared and it grows seriously or not while running. In this study we suggest the method of structural integrity evaluation for aerospace structures through the acoustic emission technique, for which a model plane was manufactured and an actual operation test was conducted.

음향방출을 이용한 일방향 탄소섬유강화 플라스틱의 손상평가에 관한 연구 (A Study on the Damage Estimation of Uni-directionally Oriented Carbon Fiber Reinforced Plastics using Acoustic Emission)

  • 이장규;박성완;김봉각;우창기
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.30-36
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    • 2005
  • This study is to investigate a damage estimation of single edge notched tensile specimens as a function of acoustic emission(AE) according to the uni-directionally oriented carbon fiber/epoxy composites, CFRP In fiber reinforced composite materials, AE signals due to several types of failure mechanisms are typically observed. These are due to fiber breakage, fiber pull-out matrix cracking, delamination, and splitting or fiber bundle breaking. And these are usually discriminated on the basis of amplitude distribution, event counts, and energy related parameters. In this case, AE signals were analyzed and classified 3 regions by AE event counts, energy and amplitude for corresponding applied load. Bath-tub curve shows 3 distinct periods during the lifetime of a single-edge-notch(SEN) specimen. The characterization of AE generated from CFRP during SEN tensile test is becoming an useful tool f3r the prediction of damage failure or/and failure mode analysis.

탄소섬유강화 플라스틱의 경면연삭가공 특성 (Mirror Surface Grinding Characteristics and Mechanism of Carbon Fiber Reinforced Plastics)

  • 박규열;이대길;중천위웅
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권10호
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    • pp.2514-2522
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    • 1994
  • The mirror surface grinding of carbon fiber reinforced plastics(CFRP) was realized by using the metal bonded super-abrasive micro grain wheel with electrolytic in-process dressing(ELID). The maximum surface roughness $R_{max}$ of CFRP which was obtained with #6,000 wheel, was 0.65 $\mu{m}$, which was rougher surface finish compared to those of hard and brittle materials with the same mesh number wheel with ELID. The grinding performance was much dependent on the grinding direction and the best surface roughness was obtained at $90^{\circ}C$ grinding with fiber direction. The spark-out effect on the surface improvement was significant when smaller mesh number grinding wheels were used. From the surface observations of CFRP with scanning electron microscope(SEM) and Auger electron spectroscopy(AES), it was found that the mirror surface grinding of CFRP was generated by the homogenization due to carbonization of the ground surface and smearing of chips composed of the carbon fiber and carbonized epoxy resin into the ground surface.

격자형 탄소섬유강화플라스틱의 외부부착 보강에 따른 철근 콘크리트 보의 구조적 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Structural Behavior of Reinforced Concrete Beam with External Adhesion of CFRP Grid)

  • 김상우;김건우;김진섭
    • 토지주택연구
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    • 제12권4호
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    • pp.119-125
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    • 2021
  • 본 연구에서는 그리드를 이용한 철근콘크리트 휨부재의 연성보강 효과를 실험결과로 제시했다. 실험변수로는 비보강 철근콘크리트 휨부재(ORI), 바닥면 보강 철근콘크리트 휨부재(REB), 바닥 및 측면 보강 철근콘크리트 휨부재(REBS)가 있다. 실험은 4절점 휨 실험으로 수행되었다. 실험 결과, 보강을 통해 최대 휨강도가 17~20% 증가하였고, 측면 보강을 통해 휨 파괴 유도를 통한 연성보강 효과를 확인하였다. 또한, 연성지수를 계산하여 REB와 REBS의 연성지수가 ORI 대비 각각 2배, 3배 증가하였음을 확인하였다.