Mechanical and thermal analysis properties of carbon fiber/epoxy composite for train carbody were evaluated by varying with environmental factors such as ultraviolet, temperature, and moisture. Accelerated environmental aging tester was utilized for this study. Testing temperature was set to $80^{\circ}C$ and ultraviolet was obtained through xenon-arc lamp. To consider moisture, water sprayed on specimen for 18 minutes every 2 hour. All the specimens were made of CF1263/Epoxy composite. Mechanical properties such as tensile, bending, and shear properties were evaluated through a material testing system. Also, thermal analysis properties such as storage shear modulus, loss shear modulus, and tan ${\delta}$ were measured through dynamic mechanical analyzer. Finally surfaces of the composite exposed to environmental factors were examined using a scanning electron microscope. From experimental results, those properties of CF1263/Epoxy composite were shown to be slightly decreased due to environmental factors.
Mechanical and electrical properties of mica/epoxy composite materials were investigated by dynamic mechanical analyzer(DMA) and dielectric analysis (DMA). Both modulus and permittivity of sound specimens were higher than those of aged specimens. Two results show that $tan{\delta}$ of sound specimens is lower than that of aged specimens. DMA results showed that glass transition temperatures of sound and aged specimens are observed to be $87.16^{\circ}C$ and $88.38^{\circ}C$, which increases with the increase of aging time.
Polymeric composite structures used in ground transportation applications such as the carbody of tilting train may be exposed to a ground environmental conditions during long-term missions. In this study, the degradation of mechanical and physical properties of graphite/epoxy composite and glass fabric/phenol composite under ground environmental conditions was investigated. Accelerated environmental conditions of ultraviolet radiation, temperature, and moisture were considered. Several types of specimens were used to investigate the effects of environmental conditions on mechanical properties of the composites. Also, storage shear modulus, loss shear modulus, and tan 8 were measured as a function of exposure times through a dynamic mechanical analyzer. Finally, composite surfaces exposed to environmental conditions were examined using a scanning electron microscope.
일반적으로 목분/PVC 복합재가 갖는 대부분의 물리적 특성은 소수성인 PVC와 친수성인 목분 사이의 낮은 계면결합력으로 인해 순수한 PVC에 비해서도 낮다. 그러므로 본 연구에서는 목분/PVC의 계면결합력을 향상시키기 위해 세 가지 아미노실란을 각각 사용하여 목분을 개질하였으며, 아미노실란으로 개질된 목분, 무중금속 PVC 컴파운드, 나노점토를 용융혼합하여 환경친화적인 목분/PVC/나노점토 복합재를 제조하였다. 목분의 아미노실란 개질 및 나노점토의 첨가가 복합재의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 복합재의 기계적 특성은 만능재료시험기, 아이조드 충격시험기, DMA, TMA를 이용하여 조사하였다. 아미노실란으로 개질된 목분을 이용한 복합재의 인장특성은 순수한 목분을 이용한 복합재의 인장특성보다 훨씬 높았다. 또한 적은 양의 나노점토가 복합재의 기계적 특성을 향상시켰다. 아미노실란으로 개질된 목분과 나노점토를 사용함으로써 목분/PVC 복합재의 성능이 크게 향상되었다.
가열에 의해 해체가 가능한 열적특성을 갖는 폴리우레탄 접착제를 합성하였으며 열팽창비드를 혼합하여 해체성 접착제를 제조하였다. Dynamic mechanical thermal analyzer (DMA)를 사용하여 폴리우레탄의 열적특성을 확인하였고 접착강도와 열팽창비드의 함량, 가열 trigger의 종류와 처리조건에 따른 해체특성을 연구하였다. 열풍과 microwave 처리에 의해서 해체성 폴리우레탄 접착제의 부피팽창에 따른 접착된 시편의 해체가 가능하였으며, 열팽창비드의 함량이 증가될수록 접착된 피착재가 더 쉽게 분리되었다. 해체성 접착제에서 접착력과 해체특성 모두를 만족시킬 수 있는 가장 적합한 열팽창비드 사용량은 40%이였으며, 가열 trigger로 열풍을 사용한 경우에는 $160^{\circ}C$, 30 min의 조건에서, 가열 trigger로 microwave를 사용한 경우에는 조사시간 4 min의 조건에서 접착되어 있는 피착재가 완전히 해체되었다.
셀 구조는 유사하나 흡음성능에서 차이가 있는 시편을 사용하여 폴리우레탄 폼의 흡음성능을 예측할 수 있는 인자들을 FT-IR, 소각 X-선 산란(SAXS)과 dynamic mechanical thermal analyzer(DMTA)로 조사하였다. 그 결과, 전이영역에서의 damping 특성이 흡음성능과 가장 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 최근 개발된 low monol 폴리올(LMP)을 흡음용 폴리우레탄 폼에 적용할 수 있는가를 검토하기 위하여 LMP와 산화프로필렌계 폴리올(PPG)을 기본으로 한 폴리우레탄을 용액중합법으로 제조하고, 이들의 내부구조와 물리적 성질을 상호 비교하였다. Monol 성분을 다량 포함하는 PPG는 LMP에 비하여 분자 유동성이 커서 보다 발달된 상분리 구조를 보여주었다. 그러나 monol 성분에 의해 고분자량으로 성장하지 못한 분자사슬의 비효율적인 damping 거동으로 인하여 LMP의 경우가 PPG에 비하여 전이영역이 넓고, damping 양도 훨씬 더 컸다.
This paper presented a design and a control of a biped walking RGO and walking simulation by this system. The biped walking RGO was distinguished from the other one by which had a very light-weight and a new RGO type with 12-servo motors. The vibration evaluation of the dynamic PLS on the biped walking RGO was used to access by the 3-axis accelerometer with a low frequency vibration for the spinal cord injuries. The gait of a biped walking RGO depended on the constrains of mechanical kinematics and the initial posture. The stability of dynamic walking was investigated by a ZMP (Zero Moment Point) of the biped walking RGO. It was designed according to a human wear type and was able to accomodate itself to a human environments. The joints of each leg were adopted with a good kinematic characteristics. To test of the analysis of joint kinematic properties, we did the strain stress analysis of the dynamic PLS and the analysis study of FEM with a dynamic PLS. It will be expect that the spinal cord injury patients are able to recover effectively with a biped walking RGO.
본 연구의 목적은 목분과 폴리프로필렌으로 제조한 목질-고분자 복합재료의 점탄성적 성질에 미치는 결합제, 기핵제의 영향에 대해 고찰하는데 있으며, 목분과 결합제간의 esterification 반응이 목질-고분자 복합재의 기계적 성질에 미치는 영향 또는 고찰하고자 한다. 복합재는 목분 60%와 폴리프로필렌 40%를 혼합하여 제조하였으며, DMTA (Dynamic mechanical thermal analysis)를 사용하여 damping peaks (than ${\delta}$), storage modulus (E'), loss modulus (E")를 측정하였다. 또한 XPS (X-ray Photolectron Spectroscopy)를 사용하여 목분에 MAPP를 처리하기 전과 후의 상태를 고찰하였다. DMA 시험은 온도범위 $-20{\sim}100^{\circ}C$에서 여러가지 주파수 (1, 5, 10, 25 HZ) 조건과, 승온속도 $5^{\circ}C/min$으로 실시하였다. 이 시험결과를 토대로 복합재의 활성화에너지를 구하여 결합제와 기핵제가 목분과 고분자물질간 계면의 성질에 미치는 영향을 고찰하였다.
The long-tenn exposure of polymeric composite materials to extreme-use environments, such as pressure, temperature, moisture, and load cycles, results in changes in the original properties of the material. In this study, the effect of combined environmental factors such as ultraviolet ray, high temperature and high moisture on mechanical and thermal analysis properties of glass fabric and phenolic composites are evaluated through a 2.5 KW accelerated environmental aging tester. The environmental factors such as temperature, moisture and ultraviolet ray applied of specimens. A xenon-arc lamp is utilized for ultraviolet light and exposure time of up to 3000 hours are applied. Several types of specimens - tensile, bending, and shear specimens that are warp direction and fill direction are used to investigate the effects of environmental factors on mechanical properties of the composites. Mechanical degradations for tensile, bending and shear properties are evaluated through a Universal Testing Machine (UTM). Also, storage shear modulus, loss shear modulus and tan a are measured as a function of exposure time through a Dynamic Mechanical Analyzer (DMA). From the experimental results, changes in material properties of glass fabric and phenolic composites are shown to be slightly degraded due to combined environmental effects.
Miscibility itnd thermal behavior of blends of synthetic biodegradable aliphatic polyester (Bionolle) with poly(epichlorohydrin) (PECH) were investigated by a differential scanning calorimetry (DSC), a dynamic mechanical thermal analyzer (DMTA) and a rotational rheometer. Observed both single glass transition temperatures from the DSC in agreement with the Fox equation and single T$_{g}$ changes as a function of composition from the DMTA indicate that these blend mixtures are miscible. In addition, the miscibility of this blend system was also observed from the single curve of the Cole-Cole Plot of log G′($\omega$) vs. log C"($\omega$) from the dynamic test using a rotational rheometer. This was further verified from the cryogenically fractured surface of BDP/PECH blends by scanning electron microscopy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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