• 한국세라믹학회지
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• 제35권9호
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• pp.939-944
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• 1998

실리콘함유 고분자(Polysiloxane)의 세라믹변환과정에서의 부피수축효과를 조절하기 위하여 활성화금속으로 중석을 첨가하여 열분해 및 합성반응을 통해 신 세라믹 복합체를 개발하고 이의 세라믹화 과정이나 물성을 조사하였다. 제조된 시편의 미세조직은 고분자로부터 야기된 $S_{1}$-O-C게열의 Glass기지상과, 분해잔여물(고상,기상)등과 활성화금속과의 반응르로 생성된 고경도의 탄호물로 이루어져 있어 향후 내마모재료로서의 응용을 기대할 수 있을 것이다. 제조된 복합체의 물성은 반응조건에 많이 의존함을 알 수 있었다. 1400~$1500^{\circ}C$에서 열분해 시켜 제조한 복합체의 밀도는 95% 이상의 상대밀도와, 경도 값은 7~8GPa 정도이고 탄성률은 220~230 GPa, 파괴인성응ㄴ 6~6.8$MPam^{1/2}$, 파괴강도는 380~470 MPs정도의 값을 나타내었다.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.188-192
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• 2017

The mechanical properties of composites are significantly affected by external environment. It is essential to understand the degradation of material performance and judge the material's lifetime in advance. In the current research, changes in mechanical properties of glass fiber and unsaturated polyester composite materials (GFRP, Glass fiber reinforced plastic) were investigated under different bending stress and submerged in hot water at a temperature of $80^{\circ}C$. Loading time of 100 H (hours), 200 H, 400 H, 600 H, 800 H for testing under stresses equal to 0% (stress-free state), 30%, 50% and 70% of the ultimate strength was applied on the GFRP specimens. From the values of bending stress, obtained from three-point bending test, fracture energy, failure time, and life curve were analysed. Moreover, a normalized strength degradation model for this condition was also developed. It was observed that within 100 H, the decline rate of the bending strength was proportional to the pressure.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.43-48
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• 2023

Polymer composites, especially glass fiber reinforced polymer (GFRP) are finding ever-increasing applications in areas such as superconductivity, space technology, cryogenic rocket engines, and cryogenic storage vessels. Various components made of polymer composites are much lighter than their metallic counterparts but have equivalent strength for ultra-low temperature applications. In this paper, we have investigated the tensile properties of an indigenously prepared unidirectional cylindrical hollow composite tube for its use as a neck of the cryogenic vessel. XRD and SEM of the tube are completed before cryogenic conditioning to ascertain the fiber and resin distribution in the matrix. The result shows that for composites, after 15, 30, 45, and 60 minutes of cryogenic conditioning at 77K in a liquid nitrogen bath, the strength and modulus increase significantly with the increase of strain rate and reach the optimum value for 45 minutes of conditioning. The results are encouraging as they will be helpful in assessing the suitability of GFRP in the structural design of epoxy-based components for cryogenic applications.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제1권3호
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• pp.155-159
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• 1995

Borosilicate, $B_2O_3$ and BN derived from liquid precursors have been tested as shielding materials for the long period of oxidation resistance of C/BN composites at $650^{\circ}C$. Borosilicate coating displayed excellent oxidation resistance and low moisture absorbance, while $B_2O_3$ and BN were less effective in elevating the oxidation resistance. The enhancement of the oxidation resistance was explained as self-healing effect by viscous flow of the borosilicate glass over Tg, resulting in the reduction of the exposed carbon fibers in a BN matrix.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.8-14
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• 1999

본 연구는 고상 성형된 유리섬유 강화 폴리프로필렌의 충격강도에 대한 연구와 성형동안의 재료거동에 대한 미시적 관찰을 행하고자 하였다. 재료의 충격강도 측정을 위해 노치가 없는 시편을 가지고 Izod충격시험을 행하였다. 충격시험에 사용된 복합재료는 중량비로 20%, 30%와 40%의 유리섬유를 함유한 재료이다. 고상 성형품의 성형변형률에 따른 충격강도의 변화를 연구하기 위해 충격시편은 10%, 20% 및 30% 변형률까지 인장 성형 후 제작되었다. 성형온도에 따른 제품의 충격강도의 변화를 살펴보기 위하여 $100^{\circ}C$, $125^{\circ}C$ 및 $150^{\circ}C$에서 성형을 행하였다. 성형된 시편의 충격강도는 유리섬유의 함유량이 증가함에 따라서 증가함을 보였다.

• 폴리머
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• 제24권3호
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• pp.350-357
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• 2000

인쇄회로기판제조에 사용되는 glass/epoxy 프리프레그의 경화거동을 dielectrometer와 시차주사열분석기를 사용하여 연구하였다. 브롬화한 에폭시수지를 많이 포함하고 있는 본 프리프레그는 약 115$^{\circ}C$에서 가장 낮은 이온점도를 보였으며, 이 이후 경화반응의 진행과 함께 점도가 15$0^{\circ}C$까지는 상승하는 경향을 보여 주었다. 이것은 이 프리프레그의 경화반응이 115$^{\circ}C$ 부근에서 개시됨을 의미하며, 이 온도 이후부터 가속화된 분자간 가교화반응을 통해서 분자량이 현저히 커짐을 의미한다. 본 프리프레그의 dynamic scan에 따른 loss factor 및 tan $\delta$ 값을 측정하였다. 또한 실제 인쇄회로기판 제조에 사용하는 경화주기에 준하여 동일한 실험을 수행하여 그 거동을 비교하였다. 성형한 복합재료는 약30$0^{\circ}C$까지는 열적으로 안정한 것으로 나타났으며 이 온도 이후에서 급격한 열분해 반응이 진행되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.199-204
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• 2013

최근 차량 경량화를 통한 에너지 절감을 위해서 무거운 철강재료를 경금속이나 복합재료로 대체하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이중, 폴리머 기반의 복합재료는 사출성형을 통해서 복잡한 형상의 제작이 가능하고, 유리섬유나 탄소섬유를 함께 사용하여 철강재료 수준으로 기계적 물성을 높일 수 있는 장점이 있다. 하지만 엔진의 고온과 우기에서의 높은 습도 환경은 폴리머의 기계적 물성을 낮추기 때문에 재료선택 과정에서 반드시 고려해야 한다. 본 연구에서는 사출성형을 통해 만들어진 유리섬유강화플라스틱을 엔진룸 내부 온도와 유사한 $85^{\circ}C$ 환경과 우기시의 최대 수분흡수 환경하에서의 기계적 물성변화를 인장시험을 통해 알아보았다. 그 결과, 고온환경에서 최대인장강도가 약 23% 감소를 보였고, 수분에 의해서는 약 30% 감소하였으며, 고온과 수분 모두에 대해서는 약 70% 감소를 확인하였으며 이는 재료 선정시 반드시 고려해야 할 영향으로 판단되었다.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.78-84
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• 2019

본 연구에서는 동적기계분석장치(dynamic mechanical analysis, DMA)와 시간-온도 중첩법(time-temperature superposition, TTS)을 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능을 예측하고자 하였다. 이를 위해 단일 진동수 시험, 다중 진동수 시험, 크리프 TTS 시험을 수행하였다. 단일 진동수(single-frequency) 시험과 다중 진동수(multi-frequency) 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $2^{\circ}C/min$로 온도를 상승시키면서 $20{\mu}m$ 진폭의 사인(sine) 파형의 하중을 가하였으며 다중 진동수 시험에 적용된 진동수는 0.316, 1, 3.16, 10, 31.6 Hz이다. 크리프 TTS 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$마다 15 MPa의 응력을 10분 동안 가하였다. 단일 진동수 시험을 통해 유리전이온도를 구하였으며 다중 진동수 시험을 통해 진동수 별 유리전이온도에서 활성화 에너지와 온도 별 저장탄성계수 선도를 구하였다. 또한 아레니우스 식(Arrhenius equation)을 통해 얻은 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도를 얻었다. 또한 크리프 TTS 시험을 통해서는 크리프 컴플라이언스 선도를 구하고 직접 이동 기법을 이용하여 구한 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도도 얻었다. 이와 같은 과정을 통해 얻은 마스터 선도를 이용하면 주어진 환경 조건에 대한 탄소섬유강화 복합재의 장기 성능을 예측할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권2호
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• pp.169-175
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• 2000

The object of this study was to investigate the feasibility of solid-phase forming of the composites and to characterize the material behavior in the biaxial stretch forming. The materials tested contained 20%, 30%, and 40% glass fibers by weight in a polypropylene matrix. Biaxial stretch forming tests were performed at three forming speeds of 10mm/sec, 1mm/sec, and 0.1mm/sec and at four forming temperatures of $75^{\circ}C, 100^{\circ}C, 125^{\circ}C, and 150^{\circ}C$ to investigate effects of forming speed and forming temperature. The microscopic observation of a formed part was conducted at various strain levels to characterize the material behavior. The strain distribution on a formed part was measured and displayed on the farmed geometry with a contour display The material behavior of the composite in the biaxial stretch forming was strongly influenced by the forming conditions.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.253-258
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• 2016

입자강화복합재료를 이용하여 쐐기분열시험으로부터 얻은 파괴에너지, 균열진전 및 CTOD 에 대한 온도의 영향이 조사되었다. 이용된 재료는 고분자바인더, 산화제 및 알루미늄입자로 이루어져 있으며, 쐐기분열시편의 시험 속도는 50 mm/min 이고, 온도 조건은 $50^{\circ}C$, 상온, $-40^{\circ}C$, $-60^{\circ}C$이었다. 분열하중-CMOD 로부터 구한 파괴에너지는 $50^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$까지 온도의 감소와 함께 증가한다. 또한 $-60^{\circ}C$에서 입자강화복합재료의 강도는 유리전이온도에 의해 급격히 증가하며 취성거동을 보였다. 그리고 디지털 이미지 상관법을 이용하여 균열 선단부근에 대한 변형률장이 분석되었다.