• 폴리머
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• 제24권2호
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• pp.237-244
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• 2000

탄화 매트릭스의 전구체로 사용된 페놀수지에 세라믹 분말인 이규화몰리브덴 (MoSi$_2$)을 0, 4, 12, 20%의 중량비로 각각 고르게 분산시켜, 여기에 PAN계 탄소섬유를 함침하여 프리프레그법을 이용하여 일방향 탄소섬유/페놀수지 복합재료를 제조하였으며, 이를 다시 탄화(110$0^{\circ}C$) 시켜서 일방향 탄소/탄소 복합재료를 제작하였다. 본 연구에서는 난소/탄소 복합재료에 산화 억제제로 사용된 MoSi$_2$의 첨가량에 따른 복합재료의 산화거동을 산화분위기 하 600-100$0^{\circ}C$의 온도범위에서 조사하였다. 그 결과, MoSi$_2$를 함유한 탄소/탄소 복합재료는 복합재료 내치 기공 감소와 산소에 대한 유동 확산 방지막의 형성으로 인하여 카본 활성종이 방해를 받아 MoSi$_2$를 함유하지 않은 것에 비해 산화속도가 감소되어 내산화성이 향상되었다. 이는 산소의 공격에 대한 보호층을 형성하는 MoSi$_2$ 고유의 특성에 따른 영향이라 사료된다.

• Carbon letters
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• 제2권3_4호
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• pp.165-169
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• 2001

Modification of C/C composite bipolar plate for improving electrical conductivity was carried out by addition of electroconductive carbon black (EC-CB). Carbon black was carefully mixed to methanol-containing phenolic resin, impregnated into 2D-carbon fabrics, hot pressed and then carbonized to obtain composite plate. Inclusion of electro-conductive carbon black enhanced the electrical conductivity of the C/C composites by increasing the conduction path. Addition of 10 vol% carbon black increased the electrical conductivity from 5.5/${\Omega}cm$ to 32/${\Omega}cm$ and reduced the crack formation by filling effect, resulting in the increase of flexural properties of composite plate. However, at carbon black content over 10 vol%, flexural properties decreased by delaminating role of excess carbon black at the interface in C/C composites.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권8호
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• pp.711-718
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• 2011

본 논문에서는 열화학적 분해 및 열기계학적 변형이 고려된 구성 방정식을 사용하여 다공성 탄소/페놀릭 복합재료의 열탄성 거동을 예측하였다. 다공성 복합재료의 온도 의존성 및 열화학적 분해 과정에서의 기공도, 분해 가스에 의한 기공 압력, 재료의 수축을 고려하였다. 기공도와 기공 압력이 고려된 대표 체적 요소 모델의 유한요소 해석을 통해 산출된 거시적 기공 탄성 계수를 구성 방정식에 적용하였다. 간단한 수치 실험을 통해 기공탄성 계수가 다공성 재료의 열탄성 거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 재료 내부에 형성된 기공과 기공 압력에 의한 응력 구배 및 변형을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제3권3호
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• pp.292-299
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• 1993

본 연구에서는 탄소/탄소복합재료의 마모특성에 대한 탄소섬유 길이의 영향을 고찰하였다. 매트릭스 precursor로 레졸형의 페놀수지와 강화재로 표면처리를 하지않은 PAN계 단섬유형 탄소섬유를 사용하여 액상함침법으로 1회의 고온열처리 공정과 4회의 탄화공정을 통하여 탄소/탄소복합재료를 제조하였다. Disk-on-disk형의 마모시험기를 통하여 상대 마찰재로 AISI 304 stainliss steel을 사용하여 0.6MPa(61 ${\times}{10^3}$Kg/$m^2$)의 압력과 0.71m/sec의 미끄러짐 속도하에서 측정된 탄소/탄소복합재료의 마찰계수는 0.2-0.3이었다. 마찰계수에 대한 섬유의 길이의 영향은 크게 나타나지 않았지만, 마모 속도는 섬유의 길이가 증가함에 따라 증가하는 경향이 나타났다. 본 실헙 결과를 섬유 강화 플라스틱의 마모 모델을 적용하여 고찰하여 본 결과, 섬유의 길이가 증가함에 따라 탄소/탄소복합재료의 마모 속도가 증가되는 경향은 생성된느 마모조각의 크기가 커기기 때문에 나타난 현상으로 판단되었다.

• 폴리머
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• 제25권3호
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• pp.435-440
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• 2001

본 연구에서는 일방향 탄소/탄소 복합재료에 산화억제제로 사용된 $MoSi_2$의 첨가량에 따른 복합재료의 부착력, 파괴인성 그리고 충격강도와의 관계를 고찰하였다. 산화억제제로 사용한 이규화 몰리브덴 (MoSi$_2$)은 복합재료의 내산화 특성을 향상시키기 위하여 각각 4, 12, 20wt%의 중량비로 페놀수지에 함침시켰다. 본 연구에 있어서 복합재료의 부착력은 접촉각 측정에 의한 Wilhelmy 방정식을 사용하여 계산하였다. 파괴인성과 충격강도는 임계 세기인자 측정을 위한 3점 굴곡 시험 방법과 Izod 충격시험에 의해 각각 측정하였다. 그 결과, $MoSi_2$가 첨가된 탄소/탄소 복합재료의 파괴인성과 충격강도는 증가하였다. 특허 l2wt%의 $MoSi_2$가 첨가된 복합재료가 London dispersive 요소($W_A\;^L$)의 증가에 의한 가장 큰 부착력을 나타내었으며, 이는 복합재료의 각 구성요소간의 계면결합력 증가에 따른 결과라 사료된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권4호
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• pp.103-108
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• 2004

Carbon fiber reinforced composites(CFRP) were fabricated with phenolic resin matrix by hot press molding, and its surface was modified by the ion-assisted reaction process. When we tested the friction coefficient and wear rate variation and observed the effect of fibers with respect to friction and wear characteristics, the amount of pitch based carbon fiber was 45wt% and the average friction coefficient was the lowest at 0.12. When the amount of ion-irradiation was $1\times10^{l6}ions/cm^2$, the friction coefficient of the composites was about 0.12 and the wear mode was stable, whereas, the friction coefficient of the non-treated composites was about 0.16 and the wear mode was very unstable. But if the amount of ion-irradiation was $5\times10^{l6}ions/cm^2$$1\times10^{l6}ions/cm^2$ion-irradiation case.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권8호
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• pp.935-941
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• 1996

Two-dimensional carbon/carbon preforms made of PAN-based carbon yarn and phenolic resin were densified with pyrolysis of propane by pulse chemical vapor infiltration where repeated the cycle of gas introduction residence and evacuation. Maximim density increment was 14% when infiltration temperature and time were 100$0^{\circ}C$ and 21.25 hrs respectively. The distribution of deposits of pyrocarbon by this process has been occurred uniformly in the bottom middle and top of carbon/carbon composite preform Pulse CVI with residence is most effective in increasing density and shortening infiltration time among isothermal CVI and pulse CVI with and without residence.

• Carbon letters
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• 제11권4호
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• pp.293-297
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• 2010

To investigate new potential application of a clay material for C/C composites, illite added C/C composites were prepared with various illite contents. The improvement of filler effect by illite size reduction was also investigated using wet ballmilling by evaluating illite/phenolic resin infiltration using bulk density and porosity measurements, chemical structural changes of the composites using XRD, and thermal oxidation stability in air of the composites using TGA. The size reduction of illite resulted in narrower particle size distribution and improved illite infiltration into carbon preform. And the resultant C/C composites prepared with illite had even more improved thermal oxidation stability in air, showing more increased IDTs up to $100^{\circ}C$, compared to those of the C/C composites with pristine illite, due to the SiC formation through carbothermal reduction between illite and carbon materials. The illite induced delay in oxidation of the illite-C/C composites was also observed and the delayed oxidation behavior was attributed to the layered structure of illite, which improved illite/phenol resin infiltration. Therefore, the potential use of illite as filler to improve oxidation stability of C/C composite can be promising. And the size reduction of illite can improve its effect on the desired properties of illite-C/C composites even more.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권3호
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• pp.295-303
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• 2007

Degradation behaviors of filament-winded composites have been evaluated under the accelerated environmental test of high temperature, water immersion and thermal impact conditions. Two kinds of laminated composites coated by an urethane resin have been used: carbon-fiber reinforced epoxy(T700/Epon-826, CFRP) and glass-fiber reinforced phenolic (E-glass/phenolic, GFRP). For tensile strength of $0^{\circ}$ composites, CFRP showed little degradation while GFRP did high reduction by 25% under the influence of high temperature and water However for water-immersed $90^{\circ}$ composites tensile strength of both CFRP and GFRP showed high reduction. Bending strength and modulus of $90^{\circ}$ composites were largely reduced in water-immersion as well as high temperature environment. Urethane coating on the composite surface improved the bending properties by 20%, however hardly showed such improvement for water-immersed $90^{\circ}$ composites. In case of shear strength and modulus, both CFRP and GFRP showed high reduction by water-Immersion test but did a slight increase by high temperature and thermal impact conditions.

• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.309-314
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• 2013

소량의 CNT 나노입자를 함유한 CNT-페놀 복합재료를 제조하여 삭마 효과를 확인하였다. CNT 함량을 0.1 wt%에서 0.3 wt%까지 증가시킴에 따른 인장, 압축 강도를 평가하고 삭마 저항성에 대한 차이를 분석하였다. 산소와 등유를 혼합하여 화염 발생시켜 재료의 삭마 효과를 평가하였다. FE-SEM을 이용하여 삭마 실험 이후 발생된 시편의 미세 구조 변화를 확인하였다. CNT 함유 정도에 따른 TGA 열분석을 시도하여 열적 안정성을 평가하였다. 0.3wt% CNT-페놀 복합재료가 일반 페놀 수지 및 0.1 wt% CNT-페놀 복합재료보다 삭마율이 낮았다. 삭마에 따른 재료 변화 메커니즘을 규명하기 위해 TGA 분석 결과와 FE-SEM을 이용한 미세 구조 결과를 분석하였다. 고열의 화염을 이용한 삭마 실험을 통해 시편 내부의 CNT 입자가 존재하는 미세구조를 확인할 수 있었다. 수지 내부에 균일하게 분산된 CNT 입자의 역할이 내삭마성을 증가시키는 결과를 확인하였다.