• 제목/요약/키워드: Carbon/epoxy Tube

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Effect of Solution Temperature on the Cavitation Degradation Properties of Epoxy Coatings for Seawater Piping

  • Jeon, J.M.;Yoo, Y.R.;Jeong, M.J.;Kim, Y.C.;Kim, Y.S.
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제20권6호
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    • pp.335-346
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    • 2021
  • Since epoxy resin coating shows excellent properties in formability, adhesion, and corrosion resistance, they have been extensively used in many industries. However, various types of damages in the epoxy coated tube within a relative short time have been reported due to cavitation erosion, liquid impingement, variation of temperature and pressure. Nevertheless, there has been little research on the effect of temperature on the cavitation degradation of epoxy coatings. Therefore, this work used an ultrasonic cavitation tester to focus on the effect of solution temperature on the cavitation properties of 3 kinds of epoxy coatings in 3.5% NaCl. The cavitation properties were discussed basis on the material properties and environmental aspects. As the solution temperature increased, even though with large fluctuation, the cavitation degradation rates of A and B coatings were reduced rapidly, but the rate of C coating was decreased gradually. In addition to the cushioning effect, the reason that the cavitation degradation rate reduced with solution temperature was partly related to the brittle fracture and water absorptivity of the epoxy coatings, and the water density, but was little related to the shape and composition of the compound in the coatings or the phase transition of the epoxy coating.

강화섬유에 따른 준정적 하중하에서 복합소재 원형튜브의 에너지 흡수특성 평가 연구 (Effects of Reinforced Fibers on Energy Absorption Characteristics under Quasi-static Compressive Loading of Composite Circular Tubes)

  • 김정석;윤혁진;이호선;최경훈
    • Composites Research
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    • 제22권6호
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    • pp.32-38
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    • 2009
  • 본 연구에서는 탄소, 케블라 및 탄소-케블라 하이브리드 등 4가지 소재로 제작된 원형튜브시편에 대한 에너지 흡수능력 및 파손모드를 평가하였다. 이를 위해, 본 연구에서 일방향 프리프레그를 이용해서 원형튜브 제작하고 10mm/min의 하중속도로 준정적 압축시험을 수행하였다. 시험을 통해 취성파괴모드로 압축되는 탄소/에폭시로 제작된 튜브가 가장 우수한 에너지 흡수 특성을 보인 반면, 좌굴에 의해 압축되는 케블라/에폭시 튜브가 가장 낮은 에너지 흡수특성을 보였다. 하이브리드 [$90_C/0_K$]튜브의 경우 국부좌굴모드에 의해 에너지를 흡수했으며 우수한 압축후 구조온전성 특성을 보였다. [$90_K/0_C$] 튜브의 경우 주 파손모드는 단층굽힘모드이고 압축후 구조온전성이 확보되지 못했다.

6배압 정류기를 이용한 고전압 전원장치에 관한 연구 (A Study of the High Voltage Power Supply using a Sixfold Voltage-Multiplying Rectifier)

  • 안태영;길용만
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.19-26
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    • 2015
  • This paper presents design, fabrication, and performance evaluation of a high voltage power supply for Carbon Nano Tube-based planar light sources. The proposed power supply employs an LLC resonant half-bridge converter and a sixfold voltage-multiplying rectifier. Steady-state characteristics of the voltage-multiplying rectifier are analyzed and used to derive the input-to-output voltage conversion ratio of the power supply. The input-to-output frequency response characteristics of the LLC tank circuit are analyzed and utilized in designing a proto-type power supply which produces a 15 KV output using a 400 V input source. The high-voltage transformer is fabricated using a sectional bobbin structure with an epoxy impregnation, in order to provide sufficient insulation for high voltage operations. The performance of the proposed power supply is confirmed with stable and reliable operations at the 15 KV output from no load to nominal load conditions. The proposed power supply is well suited as an electric ballast required stable operations of Carbon Nano Tube-based planar light sources.

CNT 첨가에 따른 유리섬유/섬유 복합재 제작 및 특성 평가 (Fabrication of carbon nano tube reinforced grass fiber composite and investigation of fracture surface of reinforced composites)

  • 김형태;이도현;안우진;오창환;제연진;이동박;조규철;박준홍
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.159-165
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    • 2021
  • 본 연구에서는 CNT 첨가에 따른 유리섬유/에폭시의 강도 변화를 관찰하기 위해서 에폭시 기지 상에 CNT를 분산 시켜 유리섬유 표면에 도포하였다. 제작된 유리섬유/에폭시/CNT 복합재의 특성을 강도 측정기를 이용해 평가하고, 파괴 메커니즘을 분석하기 위해서, 원자힘현미경과 전자현미경을 활용하여 분석하였다. 원자힘현미경 이미지들을 기반으로 line trace 분석을 통해 CNT 소재의 굵기 및 길이를 분석한 결과, 대부분의 CNT는 약 10 ㎛ 이상의 길이와 평균적으로 47.72 ± 4.0 nm의 두께를 가진것으로 확인되었다. 3 wt%로 혼합한 유리섬유/에폭시/CNT 복합재의 경우 대조 시편인 유리섬유/에폭시와 비교 시, 740.17 ± 111.05 N/mm2에서 816.56 ± 200.26 N/mm2로 약 10 % 이상의 인장 강도 향상이 관측되었다. 전자 현미경을 이용한 파단면 분석 결과, 에폭시 기지 층에 분산된 CNT가 복합재의 길이 방향으로 배열되어 있음이 관찰되었으며, 유리섬유/에폭시/CNT에 하중 인가 시, 에폭시 층에서 생성된 크랙들의 성장을 에폭시 수지상에 분산된 CNT들이 넥킹 역할을 하면서, 복합재의 인장 강도 향상이 되었다고 판단된다.

전자파 흡수체를 위한 전도성 소재로서의 탄소나노소재의 특성에 대한 연구 (A Study on Carbon Nano Materials as Conductive Oilers for Microwave Absorbers)

  • 이상관;김천곤;김진봉
    • Composites Research
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    • 제19권5호
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    • pp.28-33
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    • 2006
  • 본 논문에서는 카본 블랙, 탄소나노섬유, 탄소나노튜브를 혼합한 유리섬유/에폭시 복합재료 적층판의 복소 유전율과 그 특성이 전자파 흡수체 설계에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 실험은 벡터회로망분석기와 7 mm 동축관을 이용하여 0.5 GHz$\sim$18 GHz의 주파수 영역에서 수행하였다. 실험결과는 복합재료의 복소 유전율이 첨가된 탄소나노소재의 함유율과 그 특성에 강하게 영향을 받는 것으로 나타났다. 복소 유전율의 실수부와 허수부는 탄소나노소재의 함유량에 따라 증가하지만, 탄소나노소재의 형태에 따라서 그 증가율이 모두 다르게 나타났다. 이러한 상이한 증가율은 단층형 흡수체의 설계에 있어서 두께에 영향을 준다. 이러한 영향은 단층형 흡수체를 설계하기 위한 복소 유전율의 해와 실험으로부터 얻은 세가지 종류의 복합재료의 복소 유전율을 함께 배치한 Cole-Cole 선도를 이용하여 평가되었다. 설계결과를 바탕으로 각각의 탄소나노소재를 이용하여 -10 dB의 흡수대역이 모두 3 GHz이면서 두께가 서로 다른 흡수체를 개발하였다.

나노입자 첨가 유리섬유강화 복합재료의 전자기파 차폐특성 (Electromagnetic-wave Shielding by Nano Particles-contained Glass Fiber Reinforced Composite Materials)

  • 정우균;안성훈;원명식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1331-1334
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    • 2004
  • The research on electromagnetic shielding has been advanced for military applications as well as for commercial products. Utilizing the reflective properties and absorptive properties of shielding material, the replied signal measured at the rear surface or at the signal source can be minimized. The shielding effect was obtained from materials having special absorptive properties or from structural characteristics such as stacking sequence. Recently researchers studied the electromagnetic properties of nano size particles. In this research {glass fiber}/{epoxy}/{nano particle} composites(GFR-Nano composites), was fabricated using various nano particles, and their properties in electromagnetic shielding were compared. For the visual observation of the nano composite materials, SEM(Scanning Electron Microscope) and TEM(Transmission Electron Microscope) were used. For the measurement of electromagnetic shielding, HP8719ES S-parameter Vector Network Analyser System was used on the frequency range of 8 GHz~12GHz. Among the nano particles, carbon black and Multi-Walled Carbon Nano-Tube (MWCNT) revealed outstanding electromagnetic shielding. Although silver nano particles (flake and powder) were expected to have effective electromagnetic shielding due to their excellent electric conductivities, test showed little shielding effect.

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유리섬유강화 나노 복합재료의 전자기파 차폐효과 비교 (Comparison of Electromagnetic-wave Shielding Effect in Glass Fiber Reinforced Nano Composites)

  • 정우균;원명식;안성훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.121-128
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    • 2005
  • The research on electromagnetic shielding has been advanced for military applications as well as for commercial products. Utilizing the reflective properties and absorptive properties of shielding material, the replied signal measured at the rear surface or at the signal source can be minimized. The shielding effect was obtained from materials having special absorptive properties and structural characteristics such as stacking sequence. Recently researchers studied the electromagnetic properties of nano size particles. In this research {glass fiber}/{epoxy}/{nano particle} composites(GFR-Nano composites) was fabricated using various nano particles, and their properties in electromagnetic shielding were compared. For the visual observation of the nano composite materials, SEM(Scanning Electron Microscope) and TEM(Transmission Electron Microscope) were used. For the measurement of electromagnetic shielding, HP8719ES S-parameter Vector Network Analyser System was used on the frequency range of 8 GHz${\~}$12GHz. Among the nano particles, carbon black and Multi-Walled Carbon Nano-Tube (MWCNT) revealed outstanding electromagnetic shielding. Although silver nano particles (flake and powder) were expected to have effective electromagnetic shielding due to their excellent electric conductivities, test results showed little shielding characteristics.

탄소나노튜브 복합재 적층판을 활용한 전파흡수체의 설계 및 성능에 대한 연구 (Study on Design and Performance of Microwave Absorbers of Carbon Nanotube Composite Laminates)

  • 김진봉;김천곤
    • Composites Research
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    • 제24권2호
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    • pp.38-45
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    • 2011
  • 본 논문에서는 유리섬유 강화 복합재 적층판으로 이루어진 단일층 Dallenbach layer의 전파흡수체의 최적화 기법을 제시하고 그 성능을 분석하였다. 복합재 적층판의 전기적 특성을 제어하기 위해서 탄소나노튜브(CNT)를 혼합한 프리프레그를 사용하였다. 최적화 설계 기법은 유전자 알고리즘을 사용하였으며, 이를 이용하여 다양한 주파수에서 흡수체를 설계하고, 복합재의 두께 및 CNT 함유율을 최적화하였다. CNT 함유율의 최적화를 위해서는 복합재의 복소 유전율의 수치적 모델이 사용되었다. 전파흡수체의 최적설계에서 주파수에 따라서 CNT 함유율은 비례하여 증가하고, 흡수체의 두께는 반비례하여 감소한다. 흡수체의 -10 dB 흡수대역폭은 흡수체가 설계된 중심주파수에 비례하여 증가한다. 설계된 흡수체의 검증을 위해서 10 GHz에서 중심주파수를 갖는 흡수제를 제조하고 그 성능을 평가하였다. 복합재 적층판의 복소 유전율과 전파흡수체의 반사손실은 벡터회로망분석기와 7 mm 동축관을 이용하여 측정하였다. 복합재의 두께와 복소 유전율에 있어서의 측정된 값과 예측치의 차이에 의해서 중심주파수의 이동, 중심주파수에서의 반사손실의 감쇄, 흡수대역폭의 감소가 발생하였다.

허니콤 샌드위치 복합소재 정사각 튜브의 셀 크기에 따른 압축거동평가 (Investigation of Cell Size Effects of Honeycomb Sandwich Composite Square Tubes Under Compressive Loadings)

  • 김정석;윤혁진;권태수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.31-36
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    • 2010
  • 본 연구에서는 직조된 탄소/에폭시 판재와 알루미늄 허니콤 심재를 갖는 샌드위치 복합소재 정사각 튜브의 압축하에서 허니콤 셀 크기의 효과를 규명하였다. 이를 위해, 4종류의 사각튜브가 제작되고 10mm/min의 준정적 하중하에서 200mm~250mm까지 압축하였다. 본 연구에서는 6.35mm와 9.53mm의 셀 크기를 갖는 알루미늄 허니콤에 사용되었다. 평균압축하중과 셀 크기의 관계가 규명되었고, 평균압축하중에 대한 판재와 허니콤의 접착강도(peel strength)와 리본방향의 등가탄성계수의 영향을 분석하였다.

Resin, Ag를 첨가한 YBCO 초전도체의 기계, 자기적 특성 변화 (Mechanical and Magnetic Properties Variation of YBCO Superconductors with Resin and Ag Impregnation)

  • 이남일;장건익;김찬중;정세용;한영희;성태현
    • Progress in Superconductivity
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    • 제8권1호
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    • pp.119-121
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    • 2006
  • We studied the mechanical and magnetic properties of Y-Ba-Cu-O superconductor with and without resin and Ag impregnation. Bulk YBCO superconductor was manufactured with the top-seeded melt-growth method. Typical sample of 40mm X 20mm X 3mm was made and then 8 holes with 0.5mm diameter were drilled arbitrally. Epoxy resin and $AgNO_3$ were systematically added into the holes to compare the mechanical and magnetic properties of YBCO superconductor before and after reinforcement of resin and Ag. Based on the result of 3 point bending, bending strength increased with increasing amounts of resin and carbon nano-tube. However, it was found that the levitation force decreased after making hole, compared with virgin sample without hole.

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