• 제목/요약/키워드: Carbon fiber/epoxy composite

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고에너지 방사선이 탄소섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향 (Effects of High Energy Radiation on the Mechanical properties of Carbon Fiber/Dpoxy Composites)

  • 박종신
    • 유변학
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    • 제3권1호
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    • pp.22-29
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    • 1991
  • In an effort to predict the long term durability of carbon fiber/epoxy composites in a space environ-ment interlaminar shear strength (ILSS) of the composites was measured as a function of 0.5 MeV electron radiation dosage. For the ILSS measurements a notch method (ASTM D3846) was used with and without side-supports. the supports were used to prevent peeling or bending during the test. The ILSS of both T300/ 5209 longitudinal composite system increases monotonically with radiation when the test is corried out without the support the ILSS of the composites increases initially but then decreases with further radiation. It is also observed that the ILSS of the unsupported case is much lower than that of the supported case. Measurement of epoxy modulus shows that the elastic modulus increases monotonically with radiation. But the breaking strength of the epoxy decreases with radiation. Electron Spectroscopy for Chemcal Analysis shows that the oxygen contents at both the pure epoxy surface and the composite fracture surface increase with radiation dose resulting in the increase of polarity at the interfacial region. This may be a supporting evidence for the increase in the ILSS of the composites.

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Micromechanical 시험법과 전기저항 측정을 이용한 탄소섬유 강화 Epoxy-AT-PEI복합재료의 비파괴적 손상 감지능 및 계면물성 평가 (Interfacial Evaluation and Nondestructive Damage Sensing of Carbon Fiber Reinforced Epoxy-AT-PEI Composites using Micromechanical Test and Electrical Resistance Measurement)

  • Joung-Man Park;Dae-Sik Kim;Jin-Woo Kong;Minyoung Kim;Wonho Kim
    • Composites Research
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    • 제16권2호
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    • pp.62-67
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    • 2003
  • Microdroplet 시험법과 전기저항 측정을 이용하여 탄소섬유강화 epoxy-AT-PEI 복합재료의 손상 감지능 및 계면물성평가에 대한 연구를 수행하였다. AT-PEI 함량이 증가함에 따라 기지재료의 파괴인성은 증가하였으며, 이로 인한 에너지흡수 메커니즘에 의해서 계면전단강도 역시 증가하였다. Microdroulet 시험에서 순수 에폭시는 취성파괴 현상을 그리고 15 phr AT-PEI의 경우에는 파괴인성의 증가로 인해 연성 파단 현상을 관찰할 수 있었다. 경화 후에 열 수축에 의한 전기저항 변화는 AT-PEI 함량 증가에 따라 증가하였으며. 가변하중 하에서 순수 에폭시에 함침된 탄소섬유의 같은 응력까지의 도달시간과 기울기는 15 phr AT-PEI의 경우보다 더 빠르고 높았다. 경화과정과 가역적인 하중 하에서의 전기저항 측정으로부터 얻은 결과는 기지재료의 파괴인성과 잘 일치하였다.

탄소나노튜브로 보강된 탄소섬유복합재의 제조공정과 층간전단강도 (Processing - Interlaminar Shear Strength Relationship of Carbon Fiber Composites Reinforced with Carbon Nanotubes)

  • 김한상
    • Composites Research
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    • 제24권5호
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    • pp.34-38
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    • 2011
  • 탄소나노튜브가 발견된 이후로, 고분자 수지의 기계적, 전기적 물성을 증대시키는 보강재로서 많은 연구가 수행되어 왔다. 더 나아가, 탄소나뉴튜브를 탄소섬유복합재 (CFRP)의 기지가 되는 수지를 보강시키는 데 이용하는 연구도 최근 활발해지고 있는 추세이다. 단일벽탄소나노튜브가 각각 0.2 %, 0.5 %의 중량비로 에폭시 수지에 먼저 분산, 혼합되었다. 이 혼합액을 CFRP를 제작하는데 주로 쓰이는 방법 중 하나인 진공 수지 충전 공정법 (vacuum assisted resin transfer molding, VARTM)으로 탄소섬유 프리폼에 주입하는 방법과 습식 현장 적층법 (wet lay-up)의 두가지 다른 방법으로 복합재를 제작 하였다. 각각의 제작된 시편에 대하여, 층간전단강도 (interlaminar shear strength, ILSS)를 측정하여, 층간전단강도와 공정의 상관관계, 탄소나노튜브의 보강효과에 대하여 조사했다. 탄소나노튜브/에폭시 복합재의 경우 기계적 물성의 향상을 가져왔으나 이를 기지재로 사용한 탄소섬유복합재의 층간전단강도는 특히 VARTM 공정의 경우, 탄소나노튜브의 첨가에 따른 수지의 점도 증가로 인한 공정상의 문제로 기대만큼의 물성향상을 가져오지는 못한 것을 확인하였다.

탄소섬유 에폭시 복합재료의 평면 연삭온도 특성에 관한 연구 (A Study on the Surface Grinding Temperature Characteristics of the Carbon Fiber Epoxy Composite Materials)

  • 한흥삼
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.441-446
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    • 2000
  • Although the net-shape molding of composites is generally recommended, molded composites frequently required cutting or grinding due to the dimensional inaccuracy for precision machine elements. During the composite machining operations such as cutting and grinding, the temperature at the grinding area may increase beyond the allowed limit due to the low thermal conductivity of composites, which might degrade the matrix of composite. Therefore, in this work, the temperature at the grinding point during surface grinding of carbon fiber epoxy composite was measured. The grinding temperature and surface roughness were also measured to investigate the surface grinding characteristics of the composited. The experiments were performed both under dry and wet grinding conditions with respect to cutting speed, feed speed, depth of cut and stacking angle. From the experimental investigation, the optimal conditions for the composite plain grinding were suggested.

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탄소섬유 에폭시 복합재료 연삭온도에 의한 연삭특성 (A Study on the Grinding Characteristics of the Carbon Fiber Epoxy Composite Material Grinding Temperature)

  • 한흥삼;이동주
    • 한국생산제조학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.65-70
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    • 2000
  • Although the net-shape molding of composites is generally recommended, molded composites frequently requires cutting or grinding due to the dimensional inaccuracy for precision machine elements. During the composite machining operations such as cutting and grinding, the temperature at the grinding area may increase beyond the allowed limit due to the low thermal conductivity of composites, which might degrade the matrix of composite. Therefore, in this work, the temperature at the grinding point during surface grinding of carbon fiber epoxy composite was measured. The grinding temperature and surface roughness were also measured to investigate the surface grinding characteristics of the composites. The experiments were performed both under dry and wet grinding conditions with respect to cutting speed, feed speed, depth of cut and stacking angle. From the experimental investigation, the optimal conditions for the composite surface grinding were suggested.

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메탈 파우더/탄소 섬유강화 복합재료의 전자파 치폐 효과와 기계적성질 (Electromagnetic interference shielding effectiveness and mechanical properties using metal powder/carbon fiber and epoxy-matrix composites)

  • 한길영;안동규;김진석
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.376-379
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    • 2004
  • The aim of this study is to prepare mixed Ni/Mg/Al/Cu/Ti powder in epoxy matrix with carbon fiber (NCF, MCF, ACF, CCF, TCF) conductive composite possessing eletromagnetic interference(EMI) shilding effectiveness(SE). A series if NCF/MCF/ACF/CCF/TCF composite were prepared by the hand lay up method. The various compositions of NCF/MCF/ACF/CCF/TCF were 10, 25, 50 percent by weight. The best EMI shilding effectiveness of all NCF/MCF/ACF is doout 40dB.

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초경드릴을 이용한 탄소섬유 에폭시 복합재료의 드릴링 특성에 있어 선단각의 영향 (Effects of the Point Angle on Drilling Characteristics Carbon Fiber Epoxy Composite Materials Using WC-drill Drilling)

  • 김형철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.85-91
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    • 1996
  • The drilling experiment of carbon fiber epoxy composite material with WC-drill has been done under the various cutting condition in order to minimize the problems occured in the material when being drilled. It has been comfirmed by a frequencyanalysis of the cutting force signals that the variation of cutting force resulted from the periodic variation of the angle between the rotating drill and the stacking angle of the carbon fiber. The drilling experiment has been done with several drills having different point angles and the drilling characteristics, like the effects such that change in the point angle influences the cutting force and the external surface condition, was evaluated.

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운동에너지탄용 복합재 이탈피의 제조에 관한 연구 (A Study on the Fabrication of the Composite Sabot for a Kinetic Energy Projectile)

  • 최재호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.88-94
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    • 2006
  • In order to substitute current aluminum sabot and to increase the penetration performance of the kinetic energy projectiles, the research and development program for composites sabot has been conducted. For carbon/epoxy composites sabot, unidirectional carbon fiber reinforced epoxy prepreg was chosen and thick sectioned composites preforms with the different fiber angles along the circumferential direction of sabot were prepared by compression molding under the careful processing conditions at $150^{\circ}C$ for 1hour with $70kgf/cm^2$ curing pressure. The composites sabot demonstrated a weight reduction by approximately 30% than that of current aluminum sabot. The muzzle velocity of a kinetic energy projectile with composites sabot was measured to be about 63m/s higher than that with aluminum sabot. These results imply that the penetration performance is expected to be considerably increased when the composite sabot is applied to the kinetic energy projectiles.

열중량분석기를 적용한 탄소섬유/에폭시 복합재의 구성재 함유율 측정 기법 (Measurement Method for Constituent Contents of Carbon Fiber/Epoxy Composites Using Thermogravimetric Analyzer)

  • 장정근;차재호;이보미;윤성호
    • Composites Research
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    • 제33권6호
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    • pp.341-345
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    • 2020
  • 열중량분석기를 적용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 구성재 함유량을 평가하기 위한 측정기법을 제시하였다. 시험에 사용된 시료는 탄소섬유/에폭시 토우 프리프레그로 제작된 스트랜드 시편에서 채취하였으며 시간에 따른 시료의 무게 변화를 실시간으로 측정하였다. 또한 전자현미경을 이용하여 수지 제거 여부와 탄소섬유의 열손상 상태를 관찰하였다. 연구결과에 따르면 열중량분석기를 적용하면 기존의 머플로를 적용한 경우에 비해 소량의 시료에 대해서도 시험이 가능하며, 설정 온도와 노출 시간을 제어함으로써 구성재의 함유량을 효율적이고 정량적으로 평가할 수 있음을 알 수 있었다.