• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.96-100
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• 2021

The lightweight industry continuously demands reliable near-net-shape fabrication where the preform just out-of-machine is close to the final shape. In this study, different half-finished preforms are made π-beams. Then the preforms are unfolded to make a 3D shape with integrated structure of fibers, providing easier handling in the further processing of composites. Several 3D textile preforms are made using weaving technique and are examined after resin infusion for mechanical properties such as inter-laminar shear strength, compressive strength and tensile strength. Considering that the time and labor are important parameters in modern production, 3D weaving technique reduces the manufacturing steps and therefore the costs, such as hand-lay up of textile layers, cutting, and converting into preform shape. Hence this 3D weaving technique offers many possibilities for new applications with efficient composite production.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.38-41
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• 2001

A new 2-D braided textile metal matrix composite was developed and characterized. The constituent materials consist of PAN type carbon fiber as reinforcements and pure aluminum as matrices. The braided preforms of different braider yarn angles were fabricated. For a fixed bundle size of 12K, three braider yarn angles was selected: $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, and $60^{\circ}$. The braided preforms were infiltrated with pure Al by vacuum assisted squeeze casting. Through the investigation of melt pressing methods and the effects of process parameters such as applied pressure, and pouring temperature, the optimal process conditions were identified as follows: applied pressure of 60MPa, pouring temperature of $800^{\circ}C$. Using the measured geometric parameters, 3-D engineering constants of metal matrix composites have been determined from the elastic model, which utilizes the coordinate transformation and the averaging of stiffened and compliance constants based upon the volume of each reinforcement and matrix material.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.65-70
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• 2019

항공기 복합재료 날개 구조는 대부분 접착 혹은 패스너로 체결되어 있는데, 이러한 적층 구조 복합재료는 층간 강도가 취약하여 층간 분리가 일어나기 쉽다. 이러한 적층 복합재료의 단점을 보완하기 위해 두께 방향의 섬유를 보강한 3차원 직조형 복합재료를 통하여 강도, 손상 내구성, 충격 및 피로 하중을 향상시킬 수 있다. 또한, 자동화된 직조 공정에 의하여 단일 구조 near-net-shape의 프리폼 제조가 가능하기 때문에 공정 단축, 체결 부품 감소로 복합재료 전체 가격을 절감할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 직조형 복합재료의 항공기 구조물 적용 가능성을 확인하기 위하여 3차원 프리폼의 기본적인 구조인 orthogonal(ORT), layer-to-layer(LTL), through-the-thickness(TTT) 패턴을 직조하고 이를 복합재료로 성형하여 압축 시험, 인장 시험, Open-hole 인장 시험을 하였다. 이 중 orthogonal 직조 복합재료가 인장 및 압축 탄성계수와 강도 모두 가장 높았으며 노치 민감도에서도 orthogonal 복합재료가 일방향 적층복합재료나 패브릭 적층 복합재료에 비하여 가장 우수한 특성을 보였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제30권1호
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• pp.38-50
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• 2018

This investigation reported the recent development of 3 dimensional fabrics such as spacer fabric, 3 dimensional multi-layered fabric and 3 dimensional braided fabric. First, we categorized 3 dimensional fabrics into 3 main products; 3 dimensional woven fabrics, 3 dimensional knitted fabrics and 3 dimensional braided fabrics with reviewing the possible main applications. We also reported the research and development trends of 3 dimensional fabrics by analyzing technical trends in industry and research institutes at domestic and overseas. United State, Germany and Japan lead the manufacturing technology for the mainly preform related products to apply in aerospace, automotive, protections, architecture and clothing applications. Lastly, we reviewed the main products of the leading company which manufactured using the 3 dimensional fabrics.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.33-40
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• 2003

본 논문은 열경화성수지 적층 복합재료의 낮은 충격 특성과 층간 분리 현상을 개선하고자 열가소성 수지 및 3차원 직조 프리폼을 사용한 복합재료 제조와 물성 특성화에 대한 것이다. 새로운 기술인 co-braiding 성형법으로 열가소성 PEEK 섬유와 탄소섬유를 혼합한 섬유를 제조하였으며. 층간 분리 억제 특성을 현저하게 향상시키기 위하여 두께방향의 섬유를 가지는 3차원 직조형 프리폼을 제조하였다. 혼합섬유로 제조된 프리폼에 열성형 공정을 적용함으로써 열가소성 복합재료를 제조하였으며. 혼합섬유의 PEEK 섬유는 용융온도에서 용융되어 탄소섬유 사이로 함침이 완벽하게 일어남을 확인하였다. 또한, APC-2/AS4 프리프레그를 사용한 준 등방 적층 복합재료를 제조하여 3차원 직조형 열가소성 복합재료의 특성과 비교하였다. 항공기 소재로서의 적용 가능성을 알아보기 위하여 open hole 인장시험, 충격시험, 및 충격 후 압축시험 등의 결과를 통하여 3차원 직조형 열가소성 복합재료는 기존의 적층 복합재료보다 우수한 내 충격성 손상허용치를 가짐을 보였다.