• 제목/요약/키워드: 3D composites

검색결과 542건 처리시간 0.027초

Surface Modified Glass-Fiber Effect on the Mechanical Properties of Glass-Fiber Reinforced Polypropylene Composites

  • Park, Sanghoo;Kim, Su-Jong;Shin, Eun Seob;Lee, Seung Jun;Kang, Beom Mo;Park, Kyu-Hwan;Hong, Seheum;Hwang, Seok-Ho
    • Elastomers and Composites
    • /
    • 제54권3호
    • /
    • pp.182-187
    • /
    • 2019
  • To improve the mechanical properties of glass-fiber-reinforced polypropylene (PP) composites through interfacial adhesion control between the PP matrix and glass fiber, the surface of the glass fiber was modified with PP-graft-maleic anhydride (MAPP). Surface modification of the glass fiber was carried out through the well-known hydrolysis-condensation reaction using 3-aminopropyltriethoxy silane, and then subsequently treated with MAPP to produce the desired MAPP-anchored glass fiber (MAPP-a-GF). The glass-fiber-reinforced PP composites were prepared by typical melt-mixing technique. The effect of chemical modification of the glass fiber surface on the mechanical properties of composites was investigated. The resulting mechanical and morphological properties showed improved interfacial adhesion between the MAPP-a-GF and PP matrix in the composites.

3D 복합재료의 구조해석 및 기계적 물성 예측 (Analysis of Structure and Prediction of Mechanical Properties for 3D Composites)

  • 유근수;전흥재;변준형;이상관
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.292-295
    • /
    • 2002
  • In this paper, an analytical model for the prediction of the elastic properties of multi-axial warp knit fabric (MWK) composites is proposed. The geometric limitation, effect of stitching fibers and design parameters of MWK composites are considered in the model. The elastic behavior of MWK composites was conducted by using an averaging method. The predicted elastic properties are in reasonably good agreement with experimental values. Finally the effect of stitching in the MWK composites are discussed.

  • PDF

다축 구조 S-2 유리섬유 복합재의 충격 특성 (Impact Properties of S-2 Glass Fiber Composites with Multi-axial Structure)

  • 송승욱;이창훈;변준형;황병선;엄문광;이상관
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.71-75
    • /
    • 2005
  • For the damage tolerance improvement of conventional laminated composites, stitching process have been utilized for providing through-thickness reinforcements. 2D preforms were stacked with S-2 glass plain weave and S-2 glass MWK (Multi-axial Warp Knit) L type. 3D preforms were fabricated using the stitching process. All composite samples were fabricated by RTM (Resin Transfer Molding) process. To examine the damage resistance performance the low speed drop weight impact test has been carried out. For the assessment of damage after the impact loading, specimens were examined by scanning image. CAI (Compressive After Impact) tests were also conducted to evaluate residual compressive strength. Compared with 2D composites, the damage area of 3D composites was reduced by 20-30% and the CAI strength showed 5-10% improvement.

  • PDF

카본나노튜브를 이용한 고성능 나노복합재료의 개발 동향 (The Development of High Performance Nano-composites with Carbon Nanotube)

  • 이민경;배수빈;박종규;이승걸
    • 한국염색가공학회지
    • /
    • 제26권2호
    • /
    • pp.71-78
    • /
    • 2014
  • This review paper is a state of the art report of the development of high performance nano-composites with carbon nanotube. We investigate the research and development (R&D) trends of high performance nano-composites with carbon nanotube by analyzing technical trends in research institutes and industry. We report the R&D and technology trends for the properties and applications of fabrication of hybrid composites with aligned carbon nanotubes, multifunctional fiber/carbon nanotube composites. We discuss the specific topics including unidirectional carbon nanotube, carbon nanotube forests, transfer-printing carbon nanotube technology, deposition of carbon nanotube by electrophoresis, vapor grown carbon fiber (VGCF), cup-stacked carbon nanotube, bucky paper and carbon nanotube yarns in this review paper.

자동적층 공정에 의한 3차원 직교 섬유배열구조 복합재의 충격특성 (Impact Performance of 3D Orthogonal Composites by Automated Tape Placement Process)

  • 송승욱;이창훈;엄문광;황병선;변준형
    • Composites Research
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.38-46
    • /
    • 2005
  • 3차원 복합재료의 뛰어난 특성을 확인하기 위하여 저속충격 시험을 하였다. 복합재료의 3차원 구조는 자동적층 공정 (ATP, Automated Tape Placement)과 스티칭 (stitching) 방법으로 제조하였다. 이 방법은 일정한 폭을 가지는 탄소섬유/에폭시 프리프레그 테이프를 균일한 간격을 두고 층 별로 서로 직교 적층한 후 비어 있는 공간 사이를 케블라 섬유로 스티칭하는 성형법이다. 새로운 3차원 복합재료와 기존의 프리프레그 시트(sheet)를 사용한 2차원 복합재료와의 충격특성을 비교하기 위하여 저속충격 시험을 하였으며, C-scan에 의한 충격손상 면적 확인 및 충격 후 압축시험을 하였다. 3D 복합재는 스티칭을 하기 위한 간격으로 인하여 복합재료의 전체 섬유 체적율이 낮아졌기 때문에 충격 전 압축 강도는 2D 복합재에 비해 낮았으나 충격 후 파손면적은 약 $30-40\%$의 감소를 보였으며, 충격 전 압축 강도에 패한 충격후 압축강도 비율은 약 $5-10\%$의 증가를 보였다. 스티칭에 의해 충격 후 압축강도는 전반적으로 향상되었으나, 30J의 충격 에너지부터는 그 효과가 감소하였으며 35J 이상의 충격에서는 스티칭 효과가 없었다.

적층복합재료 T-빔 기반의 3차원 직조 프리폼 π-빔 개발 (Development of 3D Woven Preform π-beam based on T-beam Made of Laminated Composites)

  • 박건태;이동우;변준형;송정일
    • Composites Research
    • /
    • 제33권3호
    • /
    • pp.115-124
    • /
    • 2020
  • 적층복합재료, 특히 탄소섬유 복합재료는 금속에 비해 가벼우며 상대적으로 비강도 및 비강성이 뛰어나기 때문에 항공 우주 산업 및 자동차 산업 등과같이 광범위한 분야에서 사용되고 있다. 그러나, 적층 복합재료는 섬유의 배열이 모두 면내방향으로 배열되어있기 때문에 박리가 발생한다는 큰 단점이 있으며, 이는 적층복합재료의 응용분야를 제한한다. 본 연구에서는 먼저 π-빔과 평판이 결합된 형태의 적층복합재료 T-빔을 개발하고, 구조해석 및 기계적 물성평가를 통하여 설계변수를 최적화하였다. 이후 적층복합재료 T-빔의 설계변수를 3D 직조 프리폼에 동일하게 적용하여 T-빔을 개발하였으며, 적층구조에 비하여 향상된 기계적 강도를 달성할 수 있었다. 이러한 연구결과는 강도향상을 필요로 하는 기존의 적층복합재료 구조물에 적용 가능할 것으로 기대된다.

3D 프린터 필라멘트 제작용 대나무/PLA 바이오복합재료 개발 연구 (A Study on the Development of Bamboo/PLA Bio-composites for 3D Printer Filament)

  • 신윤정;윤현주;이은주;정우양
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제46권1호
    • /
    • pp.107-113
    • /
    • 2018
  • 본 연구에서는 대표적인 친환경 소재인 바이오복합재료(bio-composite)를 이용한 3D 프린터 필라멘트를 제작하였다. 바이오복합재료의 제조를 위해 매트릭스로는 생분해성 고분자인 poly lactic acid (PLA)를 그리고 충전제로는 대나무 분말(Bamboo flour)을 사용하였다. 대나무는 담양에서 생산되는 왕대, 솜대, 죽순대를 이용하였으며, 대나무 분말과 PLA의 혼합비율은 중량기준 10/90, 20/80, 30/70으로 설정하였다. 3개 죽종으로 제조한 대나무/PLA 바이오복합재료의 기본물성 평가를 위해 인장강도를 비교하였다. 그 결과, 왕대 분말/PLA의 비율이 10/90일 때의 인장강도가 7.12 MPa로 가장 높게 나타남으로써 3D 프린터 필라멘트 제작용 대나무/PLA 바이오복합재료로 가장 적합한 것으로 판단되었으며, 현미경 관찰 결과, 죽분의 함량을 더욱 낮춘 필라멘트를 제작할 필요성이 있다고 판단된다.

3차원 직조형 열가소성수지 복합재료 제조 및 특성화 (Fabrication and Characterization of 3D Woven Textile Reinforced Thermoplastic Composites)

  • 홍순곤;변준형;이상관
    • Composites Research
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.33-40
    • /
    • 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.

내장형 capacitor를 위한 LCP와 $BaTiO_3-SrTiO_3$ 복합재의 유전특성 (Dielectric Properties of LCP and $BaTiO_3-SrTiO_3$ Composites for Embedded Matching Capacitors)

  • 김진철;윤상준;윤금희;오준록
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
    • /
    • pp.60-60
    • /
    • 2008
  • We manufactured Liquid Crystal Polymer (LCP) and (1-x)$BaTiO_3-xSrTiO_3$(BST) ceramic composites and investigated dielectric properties to use as embedded capacitor in printed circuit boards and replace LTCC substrates. The dielectric properties of these composites are varied with volume fraction of BST and ratios of BT/ST. Dielectric constants are in the range of 3~28. In addition, we could get low TCC and High Q value that could not achieve in other ceramic-polymer composites. Especially, in composite with x=0.4 and 50vol% BST, the dieletric constant and Q-value are 27 and 300, respectively. And more TCC is -116~145ppm/$^{\circ}C$ in the temperature range of -55~$125^{\circ}C$. We think that this composites can be used high-Q substrate material like LTCC and embedded temperature compensation capacitor in printed circuit boards.

  • PDF

Graphene Nanoplatelets을 첨가한 탄소직조복합재료의 제조 및 마모 특성 평가 (Fabrication and Evaluation of Wear Properties of CF/GNP Composites)

  • 김상진;박승빈;허선철;송정일
    • Composites Research
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.124-129
    • /
    • 2015
  • CNT 및 GNP 는 고강도, 고강성, 열전도율, 내부식성, 전자 차폐성 등 여러 우수한 기계적 특성을 갖기 때문에, 우주 항공분야, 전자기기 소재 및 에너지 소재에 사용되고, 제동 시 흡수 에너지가 크고 안정된 제동 효과를 나타내기 때문에 경주용 자동차나 항공기의 브레이크 디스크 재료로도 각광받고 있다. 본 연구에서는 CNT 중량비를 2 wt% 및 3 wt%, GNP 중량비를 0.5 wt%, 1 wt% 변화시켜 CF/CNT, GNP/Epoxy 복합재료를 제조하였다. 복합 재료는 기계적 방법(3-롤밀)에 의해 제조되었다. 기계적 특성은 인장, 충격 및 마모 테스트를 각각 ASTM D638, D256과 D3181에 따라 수행하였다. 시험 결과 CF/GNP0.5 wt%/Epoxy 복합재료가 인장, 충격, 마모시험에서 우수한 특성을 보였다.