• 제목/요약/키워드: Green composites

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유리섬유/폴리프로필렌 복합원사의 유리섬유 함량 변화에 따른 열가소성 복합재료의 함침 및 기계적 특성 평가 (Evaluation of Impregnation and Mechanical Properties of Thermoplastic Composites with Different GF Content of GF/PP Commingled Fiber)

  • 장영진;김늘새롬;권동준;양성백;염정현
    • Composites Research
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    • 제33권6호
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    • pp.346-352
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    • 2020
  • 열가소성 복합재료는 수송용 기기의 구조용 소재로써 적용 분야가 확대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유리섬유(GF) 함량 차이에 따른 연속섬유 강화 GF/폴리프로필렌(PP)의 기계적 물성 및 함침성에 대한 평가를 진행하였다. GF 함량이 다른 GF/PP 복합원사를 제조하고 이를 이용하여 연속가압공정법으로 연속섬유 강화 GF/PP 중간재를 제조하였다. GF 함량에 따른 연속섬유 강화 GF/PP 복합재료의 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 평가하였다. 전계방사형 주사전자현미경을 이용하여 인장파괴 된 GF/PP의 형태를 분석하여 GF 함량에 따른 파괴거동을 확인하였고, 동적기계분석 및 층간전단강도 측정 결과를 바탕으로 GF 함량에 따른 함침성 차이를 확인하였다. 궁극적으로 GF/PP 50 wt.% 복합재료 조건에서 기계적 강도와 함침성이 가장 안정화됨을 확인하였다.

GECM과 Al 및 Ti 간의 갈바닉 부식에 미치는 양극산화 및 열산화의 영향 (Influences of Anodizing and Thermal Oxidation on the Galvanic Corrosion between Aluminium and Titanium and GECM)

  • 김영식;임현권;손영일;유영란;장현영
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.514-522
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    • 2010
  • Graphite epoxy composite material (GECM) shows high specific strength and its application in the aerospace industry is gradually increasing. However, its application would induce galvanic corrosion between GECM and metallic materials. This work focused on the effects of anodizing and thermal oxidation on galvanic corrosion in a 3.5% NaCl solution between GECM and aluminium and titanium. In the case of anodized aluminium, galvanic corrosion resistance to the GECM was greatly improved by the anodizing treatment regardless of area ratio. In the case of anodized titanium, the anodizing by a formation voltage of 50V increased corrosion resistance of titanium in galvanic tests. Thermal oxidation of titanium also improved corrosion resistance of Ti to GECM.

전복 복합물의 항산화능 및 피로개선 효과 (Antioxidant and anti-fatigue effects of abalone (Haliotis discus hannai) composites containing natural plants)

  • 이수정;오수정;강민정;신정혜;강신권
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.598-606
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    • 2015
  • 전복 음료를 개발하기 위하여 전복에 식물류를 혼합한 전복 복합물의 in vitro 항산화능을 측정하였으며, 정상군, 대조군, 전복 복합물의 성인 1일 1회분(APM-1) 급이군(EAPM-1) 및 3회분(APM-2) 급이군(EAPM-2)으로 구분하여 4주간 실험사육하였다. 전복 복합물의in vitro 항산화능과 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 APM-2가 유의적으로 높았다. 혈중 총 지질 함량은 대조군에 비해 운동과 전복복합물을 병행급이한 EAPM-2군이 유의적으로 감소되었다. LDH 활성 및 BUN 함량은 대조군에 비해 전복 복합물 급이군에서 유의적으로 감소되었다. AST 활성은 전복 복합물 급이 시 대조군과 유의차가 없었으며, ALT 및 ALP 활성은 대조군에 비해 유의적으로 감소되었다. 혈청 및 간 조직에서 지질과산화물 함량은 대조군에 비해 전복 복합물 급이 군에서 유의적으로 감소하였다. 간 조직의 라디칼 소거능은 대조군에 비해 전복 복합물의 급이 시 유의적으로 증가하였다. 따라서 전복 복합물은 항산화능 및 페놀 화합물에 의존하여 트레드밀 운동에 의한 산화적 스트레스 해소 및 피로 회복 에 도움이 될 것으로 예상된다.

산 무수물계 및 아민계 경화제를 이용한 열경화성 에폭시 섬유 제조 및 물성 (Manufacturing and Mechanical Properties of Epoxy Fibers Spinning using Anhydride and Amine Hardeners)

  • 신평수;김종현;박하승;백영민;권동준;박종만
    • Composites Research
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    • 제29권6호
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    • pp.408-413
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    • 2016
  • 흔히 사용되는 고분자는 다양한 형태로 제조되고 있다. 더 나아가, 나일론, 아라미드와 같은 연속적인 고분자 섬유가 최근에 제조되고 있다. 이번 실험에서 에폭시를 이용하여 고분자 섬유를 제조하였다. 비스페놀-A 타입의 에폭시가 사용되었고, 아민계 및 산 무수물계 경화제가 사용되었다. 에폭시 형상을 유지하기 위해 단계적 승온방식을 이용하여 에폭시 섬유를 경화했다. 계면접착력을 확인하기 위하여 두 섬유에 대한 상대적인 표면에너지를 수정된 정적 접촉각 방식으로 확인하였다. 인장실험을 통하여 기계적인 실험을 실시하였다. 인장실험 후에 파단형태가 경화제에 따라 달라지는 것을 확인하였다. 아민계 경화제를 사용한 에폭시 섬유의 경우 인장강도가 183 MPa로 70 MPa인 산 무수물계 경화제를 사용한 에폭시를 사용한 에폭시 섬유보다 더 좋은 것을 확인하였다.

재생자원 유래 퓨란계 에폭시 화합물의 합성 및 접착 특성 (Synthesis of Renewable Resource-derived Furan-based Epoxy Compounds and Their Adhesive Property)

  • 이재성;이상협;정재원;김백진;조진구;김현중
    • 접착 및 계면
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    • 제11권2호
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    • pp.41-49
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    • 2010
  • 탄소 중립형 친환경 접착소재로서, 퓨란기를 함유하는 에폭시 단량체(8, 9)를 설계하고 합성하였다. 바이오매스로부터 바이오-리파이너리 공정을 통해 쉽게 얻을 수 있는 퓨란과 메틸 아크릴레이트를 출발물질로 하여 Diels-Alder 반응을 통하여 이중고리 뼈대를 합성하였다. 이후 에스테르 작용기를 알코올로 환원한 후 에피클로로하이드린과 반응하여 에폭시기를 함유하는 새로운 퓨란계 단량체(8, 9)를 합성하였다. 구조는 $^1H$ and $^{13}C$ NMR으로 확인하였으며, UV 경화형 단량체로서의 기본적인 성질인 광경화 속도 및 광경화율은 Photo-DSC를 사용하여 확인하였다. 또한 선형가변 미분변환기(Linear Variable Differential Transformer transducer LVDT)와 UV Spot curing 장비를 통해 화합물의 경화 수축율을 측정하여 화합물의 분자구조가 경화수축율에 미치는 영향을 살펴보았으며, 각 합성 화합물을 폴리카보네이트 피착재 사이에 도포하고 광경화 후 lab shear test를 수행한 결과 3 MPa 이상의 전단강도를 보임으로써 재생자원 유래 신규 화합물이 접착소재로서 적용이 가능하다는 것을 확인하였다.

루테늄촉매 활성정도에 따른 유리섬유/폴리다이사이클로펜타다이엔 복합재료의 기계 및 계면물성 변화 (The Change in Interfacial and Mechanical Properties for Glass Fiber/p-DCPD Composites with Degree of Ruthenium Catalyst Activation)

  • 신평수;김종현;백영민;박하승;권동준;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제19권1호
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    • pp.13-18
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    • 2018
  • 루테늄촉매는 대기중에 노출되었을 때, 촉매활성정도가 떨어지게 된다. 루테늄 촉매의 촉매활성변화를 대기노출 일수에 따라 표면장력방법을 이용하여 정량적으로 확인하였다. 각 대기노출일수에 따른 루테늄 촉매를 이용하여 DCPD 중합 후 기계 및 계면물성변화를 확인하였다. 희석제와 10:1로 섞인 루테늄 촉매를 대기 중에 노출 시킨 후 각 일수에 따라 색깔 관찰하였다. 윌헴리 및 PTFE를 이용하여 표면장력을 구하고 이를 촉매활성 정도와 연관시켰다. 각 촉매를 이용하여 DCPD를 중합시키는 데 발열량을 실시간으로 측정하였다. 경화 후 p-DCPD에 대하여 인장강도를 측정하여 물성감소정도를 확인하였다. 또한, 유리섬유 간 마이크로드롭렛 풀 아웃 실험을 통하여 계면물성 또한 파악하였다. 표면장력방법을 통하여 촉매활성 정도를 확인하였을 때, 4일까지는 33 dyne/cm로 안정적이었지만, 6일 이후로 표면장력이 34 dyne/cm 이상 증가하는 것을 확인하였고, 이는 촉매의 산화와 연관시킬 수 있었다. 기계적 물성 확인하였을 때, 인장강도 및 계면강도 또한 6일 (인장강도: 38 MPa. 계면전단 강도: 26 MPa) 까지는 안정적이었지만 10일 (인장강도: 15 MP. 계면전단강도: 3 MPa) 이후로 물성이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.

탄소나노튜브의 함량에 따른 항공기용 탄소나노튜브/폴리우레탄 탑코트의 접착 및 전기적 특성 평가 (Evaluation of Adhesion and Electrical Properties of CNT/PU Topcoat with Different CNT Weight Fraction for Aircraft)

  • 김종현;신평수;김소연;박종만
    • Composites Research
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    • 제33권1호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • 탄소나노튜브의 함량에 따라 폴리우레탄 타입 탑코트의 분산도 및 전기저항의 평가를 통해 탄소나노튜브의 최적함량을 찾기 위한 연구를 진행하였다. 초음파 분산을 통하여 탄소나노튜브를 폴리우레탄 탑코트 내에 분산하였고, 중력식 스프레이건을 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재 표면에 탄소나노튜브/폴리우레탄 탑코트의 코팅을 진행하였다. 4가지 용매를 이용하여 탄소섬유복합재와 탄소나노튜브/폴리우레탄 탑코트의 정적접촉각을 측정하였고, 이를 이용하여 접착일을 계산하였다. 탄소나노튜브/폴리우레탄 탑코트의 표면저항을 측정하였고 이를 통하여 탄소나노튜브의 최적 함량조건을 파악하였다. ASTM D3359를 기반으로 크로스 컷 시험을 진행하였고 이를 통하여 탄소나노튜브/폴리우레탄 탑코트의 부착특성을 평가하였다. 실험결과를 통해 탄소나노튜브의 최적 조건을 파악하였다.

복합재료용 흑연/종이 센서의 최적제조조건 및 감지능 평가 연구 (A New Study of Sensing and Optimum Preparation Conditions of Graphite/Different Paper Sensors for Composite Materials)

  • 박하승;신평수;김종현;백영민;박종만
    • Composites Research
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    • 제31권2호
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    • pp.51-56
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    • 2018
  • 종이에 연필을 이용하여 선을 그리는 연필 선 종이 센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 센서로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. PDPS의 특성에 기반을 두는 3가지 다른 종이에 대한 감지 효과를 비교하였다. 시편은 4B 연필을 평지(A4), 화선지, 한지에 선을 그어 제작하였으며 구리선과 연필 선간의 전기 접점을 향상시키기 위해 실버 페이스트를 사용하였다. FT-IR 스펙트럼 분석으로 PDPS에 대한 3 종이의 화학적 구조가 유사하고 광학현미경으로 각 종이의 조밀도를 비교하였다. 3 종이의 인장 강도의 통계적 평가로부터, A4가 PDPS에 가장 적합하다는 것을 확인하였다. 선을 그린 횟수에 따른 종이의 두께 변화를 통해 그리는 횟수의 최적 조건을 확인하였으며 복합재료의 반복 압축 실험을 통해 압축력의 변화를 PDPS로 관측하였다. PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 물성을 비교적 예측할 수 있었다.

PET 필름용 UV 경화 플로로글루시놀계 아크릴레이트 제조 및 물성 (Preparation and Properties of UV Curable Phlorogulcinol Based Acrylate for PET Film)

  • 최전모;이은영;김상용;조진구;김백진;이상협;김현중
    • 접착 및 계면
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    • 제11권2호
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    • pp.50-56
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    • 2010
  • PET 필름은 핸드폰이나 디스플레이 패널, 노트북 등과 같은 산업전반에 걸쳐 널리 사용 된다. 최근 PET 필름 표면에 부착되는 ITO 표면은 높은 연필 경도와 높은 굴절도 등을 필요로 하기에 본 연구에서는 터치패널용 소자에 쓰이는 PET 필름의 코팅소재로 사용하기 위한 코팅소재를 개발하기 위하여 폐 TNT로부터 추출한 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 이용하여 아크릴과 에폭시 형태의 다관능성 모노머를 합성하였다. 다관능성 모노머는 $^1H$ NMR과 FT-IR을 이용하여 구조확인을 하였으며, 다관능성 모노머의 화학구조에 따른 광굴절도, 광투과도, 그리고 표면 경도를 평가하였다. 합성된 다관능성 모노머는 연필 경도 1~3 H의 높은 특성을 나타내었으며, 광굴절도는 1.54~1.57, 광투과도는 93% 이상을 나타내었다.

Fracture Behavior of Alumina-Titania-Monazite Composites

  • Paek, Yeong-Kyeun;Chung, Tai-Soo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.443-447
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    • 2005
  • Fracture behavior was investigated in the $Al_2O_3-TiO_2(3 wt{\%})-LaPO_4(25 wt{\%}$) composite ceramics. To improve the fracture toughness of alumina ceramics, $TiO_2$ and $LaPO_4$ as a second phase were introduced. The samples were made by conventional powder processing method. Green compacts were sintered at $1600^{\circ}C$ for 2 h in air. Fracture toughness was tested using Indentation Strength Bending(ISB) method. From the bending test, enhanced fracture toughness was found in the composite, compared to the pure and $TiO_2$-doped alumina. The main factor of the enhancement of fracture toughness seems to be attributed to the weak interphase role of the $LaPO_4$ as a particulate type.