• 제목/요약/키워드: Composite fraction

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유기섬유강화 열가소성고분자 복합재료의 충격특성 (Impact Properties of Organic Fiber Reinforced Thermoplastic Composites)

  • 임승순;이승배;이용무;최형기
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.424-432
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    • 1996
  • 열가소성 고분자 복합재료 개발을 위하여 매트릭스수지로는 폴리프로필렌(PPF) 섬유를 사용하고 유기계 강화섬유로 비닐론(VF), 아라미드(KF) 및 나일론(PAF) 섬유 등을 사용하여 복합매트를 얻은다음 압축 성형하여 고분자 복합재료를 제조하였다. 제조한 고분자 복합재료의 충격 특성 및 형태학적 특성 등을 측정하였다. 아이조드충격강도는 VF/PP가 크며, 고속충격특성은 KF/PP계가 약간 크게 나타났다. Ductility Index(Dl)는 VF/PP>KF/PP>PAF/PP 순으로 나타났으며 VF/PP의 최대 DI값은 섬유중량분율이 20%일 때 2.43이었다. 유기섬유 충전률은 20~30%가 최적값이었으며 SEM 관찰로 섬유분산상태 및 배향성은 양호함을 확인하였다. 결론적으로 VF/PP 복합재료가 KF/PP 및 PAF/PP 복합재료에 비해 계면접착력이 가장 우수하였다.

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다짐 유발응력을 고려한 보강토 설계방법에 관한 연구 (A Study on the Design Method of the Reinforced Earth Structures Considering Compaction Induced Stresses)

  • 임철웅;백영식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제8권4호
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    • pp.5-16
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    • 1992
  • 본 연구에서는 다짐 유발응력 (compaction induced stress)을 고려한 보강토 설계방법을 고안하였다. 현행 보강토 설계법은 다짐에 의해 유발되는 횡방향토압을 정량적으로 고려하지 라고 있으므로, 본 연구는 먼저 다짐 유발응력 산정방법을 검토하고 다음에 이를 보강토 설계에 통용 함으로써 새로운 설계방법을 제안하였다. 다짐 유발응력들 고려하면 벽체의 위쪽 부분에 토압이 산정되므로 이 부분에는 인장강도와 인발저항이 큰 보강재 사용이 바람직하다. 이를 위하여 새로이 개발한 보강재 GEOLOG를 소개하였다. 새로운 방법으로 보강토 옹벽을 설계하고 이를 종래의 방법과 비교 분석하여 보강토 공법에 관한 몇가지 결론을 제시하였다.

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적외선 감지를 위한 0~3 $PbTiO_3$/P(VDF/TrFE) 복합체 필름의 향상된 초전 특성 (Improved Pyroelectric Characteristics of 0~3 $PbTiO_3$/P(VDF/TrFE) Composites Films for Infrared Sensing)

  • 권성열
    • 폴리머
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    • 제35권5호
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    • pp.375-377
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    • 2011
  • 두 단계 스핀 코팅 방법을 사용하여 세라믹 체적 분율 0.10과 0.13의 $PbTiO_3$/P(VDF/TrFE) 0~3형 복합재료를 제작하고 분석하였다. 0~3형 $PbTiO_3$/P(VDF/TrFE) 복합재료를 SEM 전자현미경 사진으로 성공적으로 확인할 수 있었다. 이러한 전자현미경 사진을 통하여 복합재료의 0~3형 구조를 재확인하였다. 0~3형 $PbTiO_3$/P(VDF/TrFE) 복합재료는 P(VDF/TrFE) 공중합체보다 센서용 전기적 특성이 우수함을 나타내었다. 그러므로 이러한 낮은 유전상수와 높은 초전계수를 나타내는 0~3형 $PbTiO_3$/P(VDF/TrFE) 복합재료는 더 높은 성능을 나타낼 수 있는 새로운 초전형 센서 재료로 사용될 수 있다.

축열건축자재 적용을 위한 Hexadecane/xGnP SSPCM 제조 및 열적특성 (Preparation and Thermal Characteristics of Hexadecane/xGnP Shape-stabilized Phase Change Material for Thermal Storage Building Materials)

  • 김석환;정수광;임재한;김수민
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.73-78
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    • 2013
  • Hexadecane and exfoliated graphite nanoplate (xGnP)composite was prepared as a shape-stabilized phase change material (SSPCM) in a vacuum to develope thermal energy storage. The Hexadecane as an organic phase change material (PCM) is very stable against phase separation of PCM and has a melting point at $18^{\circ}C$ that is under the thermally comfortable temperature range in buildings. The xGnP is a porous carbon nanotube material with high thermal conductivity. Scanning electron microscope (SEM) and Fourier transformation infrared spectrophotometer (FT-IR)were used to confirm the chemical and physical stability of Hexadecane/xGnP SSPCM. In addition, thermal properties were determined by Deferential scanning calorimeter(DSC) and Thermogravimetric analysis (TGA). The specific heat of Hexadecane/xGnPSSPCM was $10.0J/g{\cdot}K$ at $21.8^{\circ}C$. The melting temperature range of melting and freezing were found to be $16-25^{\circ}C$ and $17-12^{\circ}C$. At this time, the laten heats of melting and freezing were 96.4J/g and 94.8J/g. The Hexadecane was impregnated into xGnP as much about 48.8% of Hexadecane/xGnP SSPCM's mass fraction.

Effects of Microbial Iron Reduction and Oxidation on the Immobilization and Mobilization of Copper in Synthesized Fe(III) Minerals and Fe-Rich Soils

  • Hu, Chaohua;Zhang, Youchi;Zhang, Lei;Luo, Wensui
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권4호
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    • pp.534-544
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    • 2014
  • The effects of microbial iron reduction and oxidation on the immobilization and mobilization of copper were investigated in a high concentration of sulfate with synthesized Fe(III) minerals and red earth soils rich in amorphous Fe (hydr)oxides. Batch microcosm experiments showed that red earth soil inoculated with subsurface sediments had a faster Fe(III) bioreduction rate than pure amorphous Fe(III) minerals and resulted in quicker immobilization of Cu in the aqueous fraction. Coinciding with the decrease of aqueous Cu, $SO_4{^{2-}}$ in the inoculated red earth soil decreased acutely after incubation. The shift in the microbial community composite in the inoculated soil was analyzed through denaturing gradient gel electrophoresis. Results revealed the potential cooperative effect of microbial Fe(III) reduction and sulfate reduction on copper immobilization. After exposure to air for 144 h, more than 50% of the immobilized Cu was remobilized from the anaerobic matrices; aqueous sulfate increased significantly. Sequential extraction analysis demonstrated that the organic matter/sulfide-bound Cu increased by 52% after anaerobic incubation relative to the abiotic treatment but decreased by 32% after oxidation, indicating the generation and oxidation of Cu-sulfide coprecipitates in the inoculated red earth soil. These findings suggest that the immobilization of copper could be enhanced by mediating microbial Fe(III) reduction with sulfate reduction under anaerobic conditions. The findings have an important implication for bioremediation in Cu-contaminated and Fe-rich soils, especially in acid-mine-drainage-affected sites.

분리막을 이용한 바이오가스의 메탄 자원화 (Resourcing of Methane in the Biogas Using Membrane Process)

  • 박영규;양영선
    • 청정기술
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    • 제20권4호
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    • pp.406-414
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    • 2014
  • 바이오가스 내 주요성분은 메탄 45~75%, 이산화탄소 30~50% 그리고 황화수소 0.3% 및 수증기가 함유하고 있다. 바이오가스로부터 이산화탄소와 황화수소를 제거하기 위해 흡수공정과 분리막공정을 이용한 메탄가스 자원화연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 바이오가스성분으로 조제한 조제가스를 이용하여 폴리설폰으로 제조한 분리막을 이용하여 메탄을 95% 까지 분리정제하기 위한 실험을 수행하였다. 분리막에 의하여 이산화탄소와 메탄의 분리를 위해 공급원료와 혼합가스의 투입압력의 효과를 연구하였고 0.3% 황화수소를 처리하기 위한 방법으로 킬레이트화합물을 사용하였다.

탄소나노튜브 다발을 포함하는 나노복합재료의 열-기계 특성 예측을 위한 멀티스케일 균질화 모델 개발 (Development of Multiscale Homogenization Model to Predict Thermo-Mechanical Properties of Nanocomposites including Carbon Nanotube Bundle)

  • 왕호림;신현성
    • Composites Research
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    • 제33권4호
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    • pp.198-204
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    • 2020
  • 본 연구에서는 탄소나노튜브 다발을 포함하는 나노복합재료의 열-기계적 특성을 정량적으로 예측하기 위하여 분자동역학 전산모사와 유한요소 기반 균질화 기법을 적용하였다. 응집된 탄소나노튜브의 수가 증가함에 따라 동일한 탄소나노튜브의 체적분율에도 불구하고, 면내 영률 및 면내 전단계수는 감소하였고, 면내 열팽창계수는 증가함을 확인할 수 있었다. 계면의 두께를 조사하기 위하여 밀도의 반경 방향 분포(Radial density distribution)을 조사하였으며, 계면의 두께는 탄소나노튜브의 수와는 거의 무관함을 확인할 수 있었다. 기지와 계면은 등방성 재료로 가정하였으며, 예측한 계면의 열-기계적 특성에 따르면, 응집된 탄소나노튜브의 수가 증가함에 따라 계면의 영률 및 전단계수는 감소하였으며, 열팽창계수는 반대로 증가하였다. 이를 토대로, 탄소나노튜브 다발을 포함하는 PLA 나노복합재료의 열-기계적 특성 예측을 위한 멀티스케일 균질화 모델을 개발하였다.

$MoSi_2$ 복합재료의 제조 및 기계적 특성 (Fabrication and Mechanical Properties of $MoSi_2$ Based Composites)

  • 박이현;이상필;이성은;진준옥;김사웅;이진경;윤한기
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.289-293
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    • 2003
  • This study dealt with the characterization of $MoSi_2$ based composites containing three types of additive materials such as SiC, $NbSi_2\;and\;ZrO_2$ particles have been investigated, based on the detailed examination of their microstructures and fracture surfaces. The effects of reinforcing materials on the high temperature strength of $MoSi_2$ based composites have been also examined. $MoSi_2$ based composites were fabricated by the hot press process under the vacuum atmosphere. The volume fraction of reinforcing materials in the composite system was fixed as 20 %. The microstructures and the mechanical properties of $MoSi_2$ based composites were investigated by means of SEM, EDS, XRD and three point bending test.

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반응생성에 의한 Ti/TiB 복합재료의 제조와 기계적 성질 (In-site Processing and Mechanical Properties of Ti/TiB Composites)

  • 정희원;이용태
    • 한국재료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.307-314
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    • 1999
  • 반응생성에 의한 Ti/TiB 복합재료를 제조하기 위한 반응분말$(TiB_2, B_4C)$, 소결온도, 소결시간을 결정하기 위하여 제조조건에 따른 반응생성상, 미세조직, 상대밀도 등을 조사하였다. 제조된 복합재료의 기계적 성질은 상온 압축항복강도로 평가하였다. 복합재료를 제조하기 위하여 혼합하는 $TiB_2$반응분말의 경우 $1300^{\circ}C, B_4C$ 반응분말의 경우 $1400^{\circ}C$의 소결온도가 최적조건임을 확인하였다. 본 공정에 의해서 제조된 복합재료의 압축항복강도는 비교재인 Ti-6Al-4V 보다 모두 우수하였다. 또한 $TiB_2$반응분말에 의해서 제조된 복합재료가 $B_4C$ 반응분말에 의해서 제조된 복합재료보다 우수한 압축항복강도를 나타내었다. 이는, 압축시험한 복합재료에서의 균열전파양상을 조사한 결과, 강화상과 기지간의 접합특성을 $B_4C$ 반응분말에 의한 복합재료의 접합특성보다 우수하였기 때문이었다.

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Hydro-thermo-mechanical biaxial buckling analysis of sandwich micro-plate with isotropic/orthotropic cores and piezoelectric/polymeric nanocomposite face sheets based on FSDT on elastic foundations

  • Rajabi, Javad;Mohammadimehr, Mehdi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제33권4호
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    • pp.509-523
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    • 2019
  • In the present work, the buckling analysis of micro sandwich plate with an isotropic/orthotropic cores and piezoelectric/polymeric nanocomposite face sheets is studied. In this research, two cases for core of micro sandwich plate is considered that involve five isotropic Devineycell materials (H30, H45, H60, H100 and H200) and an orthotropic material also two cases for facesheets of micro sandwich plate is illustrated that include piezoelectric layers reinforced by carbon and boron-nitride nanotubes and polymeric matrix reinforced by carbon nanotubes under temperature-dependent and hydro material properties on the elastic foundations. The first order shear deformation theory (FSDT) is adopted to model micro sandwich plate and to apply size dependent effects from modified strain gradient theory. The governing equations are derived using the minimum total potential energy principle and then solved by analytical method. Also, the effects of different parameters such as size dependent, side ratio, volume fraction, various material properties for cores and facesheets and temperature and humidity changes on the dimensionless critical buckling load are investigated. It is shown from the results that the dimensionless critical buckling load for boron nitride nanotube is lower than that of for carbon nanotube. It is illustrated that the dimensionless critical buckling load for Devineycell H200 is highest and lowest for H30. Also, the obtained results for micro sandwich plate with piezoelectric facesheets reinforced by carbon nanotubes (case b) is higher than other states (cases a and c).The results of this research can be used in aircraft, automotive, shipbuilding industries and biomedicine.