• Composites Research
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• 제32권3호
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• pp.148-157
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• 2019

본 연구에서는 탄소섬유, 탄화규소섬유 그리고 하이브리드섬유를 강화재로 하여 TGCVI와 PIP 혼합 공정으로 $C_f/SiC$, $SiC_f/SiC$, $C_f-SiC_f/SiC$의 세라믹복합재를 제조하였다. 열충격싸이클시험, 3점 굴곡시험과 Oxy-Acetylene 토취 시험후에 그들의 기계적물성, 산화저항성과 내삭마성을 평가하였다. $C_f/SiC$복합재는 온도 증가에 따라서 기계적물성의 감소와 준 연성의 파단모드, 그리고 높은 삭마량을 보였다. $SiC_f/SiC$복합재는 $C_f/SiC$ 복합재에 비하여 강한 기계적물성, 낮은 삭마량을 그리고 취성의 파단모드를 나타냈다. 한편 하이브리드 복합재는 가장 우수한 기계적물성과 $SiC_f/SiC$보다는 연성의 파단모드 그리고 $C_f/SiC$ 보다 낮은 삭마량의 결과를 나타냈다. Oxy-Acetylene 토취 시험 중에 SiC매트릭스는 산화되어 $SiO_2$층을 형성하였으며, 특히 이 층은 $C_f-SiC_f/SiC$와 $SiC_f/SiC$ 복합재에서 섬유의 추가적인 삭마를 막는 역할을 하는 것으로 나타났다. 결론적으로 낮은 기공율을 갖는 하이브리드 복합재를 제조한다면, $C_f/SiC$의 산화로 인한 기계적물성의 감소와 $SiC_f/SiC$ 복합재의 취성 파단모드의 개선으로 고온 산화분위기에서 고온열구조재로의 적용이 높을 것으로 기대한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권4호
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• pp.461-466
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• 2013

섬유강화 복합재료는 무게 절감을 위해 다양한 공학 분야에 널리 사용되고 있다. 각 층의 재료 물성치는 일반적인 금속재료에 비해 더 불확실한 것으로 알려져 있으며 하중 방향에 따라 매우 민감하게 반응한다. 그러므로, 복합재 적층판의 설계에서 불확실성을 고려하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 COMSOL과 MATLAB을 이용하여 끝단 변위가 설계 요구조건으로 정의된 경우, 재료 물성치를 확률변수로 하는 복합재 적층판에 대한 신뢰성 해석을 수행하였다. 또한 근사기법의 효율성과 정확성을 확인하고 확률론적 민감도 해석을 수행하였다. 결과적으로 수중 비행체의 비행자세 안정장치에 대한 개선된 설계 방법의 적용가능성을 제시할 수 있었다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.294-299
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• 2003

The efficiency of complex slurry preparation route for the development of high performance RS-SiCf/SiC composites has been investigated. The green bodies for RS-SiC and RS-SiCf/SiC composite materials prior to the infiltration of molten silicon were prepared with various C/SiC complex matrix slurries, which associated with both different sizes of starting SiC particles and blending ratios of starting SiC and carbon particles. The reinforcing materials in the composite system were uncoated and C coated Tyranno SA SiC fiber. The characterization of RS-SiC and RS-SiCf/SiC composite materials was examined by means of SEM, EDS and three point bending test. Based on the mechanical property-microstructure correlation, process optimization methodology is discussed.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제48권1호
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• pp.25-32
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• 2024

Soy protein isolate (SPI) has garnered researchers' attention due to its abundance, costeffectiveness, excellent biocompatibility, hemo-compatibility, and biodegradability. However, SPI faces limitations in application due to poor processability and weak mechanical strength. Substantial efforts have been made to address these challenges. In this preliminary study, glycerol and biofibers were added to SPI to improve the mechanical properties and film forming, and glyoxal was employed to crosslink SPI molecules. The microstructure and mechanical properties of the resulting SPI/composite films were evaluated. A 15% addition of glycerol proved sufficient for good film formation. Among the biofibers, short SF microfibers were the most effective in enhancing breaking strength, while TEMPO-oxidized CNF (cellulose nanofiber) excelled among CNFs. Crosslinking with glyoxal significantly enhanced the mechanical properties, with the type of biofiber minimally affecting the mechanical properties of the crosslinked SPI composite films.

• 공업화학
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• 제31권1호
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• pp.30-35
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• 2020

본 연구에서는 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하여 복합 발포체의 단열 특성 및 기계적 물성을 분석하였다. 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하기 위해 폴리에스테르-실리카 복합 폴리올을 합성하였다. 폴리에스테르-실리카 복합 폴리올은 실리카 졸과 모노머 상태의 다이카복실산(dicarboxylic acid), 글리콜(glycol)과의 중합 반응을 통해 합성하였다. 합성된 복합 폴리올을 이용하여 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하여 물성을 분석하였다. 폴리우레탄-실리카 복합 발포체의 열전도도는 HPUF0, HPUF1, HPUF3, HPUF5 모두 큰 차이가 없는 것을 확인하였다. 압축강도는 실리카 함량이 증가함에 따라 HPUF0보다 증가하였으며 HPUF0보다 HPUF5가 약 25% 정도 기계적 물성이 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제30권3호
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• pp.149-154
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• 2020

A powder-in-sheath rolling method is applied to the fabrication of a carbon nano tube (CNT) reinforced copper composite. A copper tube with outer diameter of 30 mm and wall thickness of 2 mm is used as sheath material. A mixture of pure copper powder and CNTs with a volume content of 3 % is filled in a tube by tap filling and then processed to an 93.3 % reduction using multi-pass rolling after heating for 0.5 h at 400 ℃. The specimen is then sintered for 1h at 500 ℃. The relative density of the 3 vol%CNT/Cu composite fabricated using powder in sheath rolling is 98 %, while that of the Cu powder compact is 99 %. The microstructure is somewhat heterogeneous in width direction in the composite, but is relatively homogeneous in the Cu powder compact. The hardness distribution is also ununiform in the width direction for the composite. The average hardness of the composites is higher by 8Hv than that of Cu powder compact. The tensile strength of the composite is 280 MPa, which is 20 MPa higher than that of the Cu powder compact. It is concluded that the powder in sheath rolling method is an effective process for fabrication of sound CNT reinforced Cu matrix composites.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.401-407
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• 2020

공학 및 산업 분야에서는 구조적인 부분들에서 경량 복합 소재가 강과 같은 금속 소재를 대체해 오고 있다. 이러한 복합 소재는 리벳, 용접이나 볼트 및 너트를 이용한 체결 방법을 대신하여 접착제 체결 방법을 적용하고 있다. 복합 소재에 접착제 체결 방법을 적용하기 위해서는 접착계면에 대한 강도 특성 연구가 필수적으로 요구된다. 섬유 강화 플라스틱 복합 소재인 CFRP를 용이하게 가공하여 본 연구를 수행하였다. CFRP와 알루미늄(Al6061), 알루미늄 폼(Al-foam)을 가진 이종 복합 소재로 된 경사진 이중외팔보(TDCB) 시험편들로서 면내 전단과 면외 전단의 하중 조건들하에서 정적 실험을 수행하였다. 본 연구 결과를 통하여 이중외팔보들의 파괴 특성과 그 파단 시점을 파악하여 접착계면을 가진 이종 복합 소재 구조물에 관한 내구성을 검토하였다.

• 한국포장학회지
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• 제23권2호
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• pp.67-74
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• 2017

In this work, the effects of nano $TiO_2$ on functionality and stability of low density polyethylene (LDPE) composite films were investigated for food packaging application. LDPE-nano $TiO_2$ composite films were prepared with various $TiO_2$ contents (0, 0.5, 1.0, 3.0 and 5.0wt%) by melt-extrusion and their basic properties such as crystallinity, chemical bonds and surface morphology were examined by XRD, FTIR and SEM. Ultraviolet (UV) light barrier property of as-prepared LDPE-nano $TiO_2$ composite films was also studied and the presence of nano $TiO_2$ resulted in significant improvement of UV light barrier compared to the pure LDPE film. To evaluate influence of nano $TiO_2$ on LDPE properties required as packaging material, thermal, mechanical, gas barrier and optical properties of LDPE-nano $TiO_2$ composite films were characterized with various analytical techniques including TGA, UTM, OTR, WVTR and UV-vis spectroscopy. As a result, except optical property of LDPE, no significant effects were found in other properties. Opacity of pure LDPE was greatly increased with increasing concentration of nano $TiO_2$.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권2호
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• pp.180-187
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• 2005

This paper is focused on the development of the flexible electrode for disc-type polymer actuators using Segmented Polyurethane(SPU). This paper consists of two parts. The one is about the mechanical property such as elastic modulus. these parameters mainly affect behaviors of polymer actuators and the other is about the electro-chemical property such as the surface resistance of the composite electrode affects the strength of electrostatic force, results in the deformation of polymer actuators. The Young's modulus was measured by UTM. As result, by increasing the modulus of a body of polymer actuators, the maximum displacement of polymer actuators are decreased. The surface resistance of the electrode was measured by 4 point probe system. Compared with the conductive silver grease, the displacement of polymer actuators using carbon black(CB) composite electrodes is comparably small but CB composite electrode should be the practical approach for the improvement of the performance of all-solid actuators, compared with another types of electrode materials.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.34-39
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• 2005

본 연구에서는 방탄재료로 활용 가능할 것으로 예상되는 여러 구조용 세라믹스의 물리기계적 물성과 방탄물성과의 상호연관성을 분석하였다. 물리기계적 물성을 측정한 후 30mm 고체추진포에서 10.7의 L/D비를 갖는 텅스텐 긴 관통자를 비행시켜 운동에너지(KE)탄에 대한 방탄물성을 측정하였으며, K215 자탄을 기폭시켜 성형작약(HEAT)탄에 대한 방탄물성을 측정하였다. 영률/밀도비, 경도/밀도비 및 꺽임강도/밀도비가 증가할수록 방탄물성이 대체적으로 증가하는 경향을 보였으며, 특히 HEL(Hugoniot Elastic Limit)/밀도비가 증가함에 따라 KE탄에 대한 방탄물성이 선형적으로 증가하는 현상을 나타내었다.