• 제목/요약/키워드: High temperature carbon composites

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산화억제제 첨가에 의한 탄소/탄소 복합재료의 물성에 관한 연구 : 6. 탄소/탄소 복합재료의 마찰 및 마모특성 (Influence of Oxidation Inhibitor on Carbon-Carbon Composites: 6. Studies on Friction and Wear Properties of Carbon-Carbon Composites)

  • 박수진;서민강;이재락
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.133-141
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    • 2001
  • 산화억제제로 사용한 이규화 몰리브덴($MoSi_2$)의 함량에 따른 일방향 탄소/탄소 복합재료의 마찰 및 마모 특성에 관하여 대기상태 하에서 정속마찰시험기를 이용하여 측정하였다. 그 결과, 탄소/탄소 복합재료는 마찰온도 150~180${\circ}C$에서 급격한 마찰계수의 전이, 즉 normal wear 영역에서의 낮은 마찰계수(${\mu}$=0.15~0.2)에서 dusting wear 영역에서의 높은 마찰계수(${\mu}$=0.5~0.6)로의 전이를 나타내었다. 이렇게 마찰계수가 전이하는 온도범위의 존재는 탄소/탄소 복합재료로 만든 브레이크가 복합재료의 열적 특성에 큰 영향을 받는다는 것을 의미한다. 그리고 산화억제제인 $MoSi_2$를 가지는 탄소/탄소 복합재료는 이를 함유하지 않은 복합재료에 비해 약 1.5배 정도의 낮은 평균마찰계수 및 마모율을 나타내었으며, 특히 4 wt% $MoSi_2$ 함량을 가진 복합재료가 가장 큰 마모활성화 에너지 값을 나타내었다.

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하이브리드 Mg 복합재료의 진동 감쇠능 및 고온 특성평가 (High temperature and damping properties of squeeze cast Mg hybrid Metal Matrix Composites.)

  • 장재호;김봉룡;최일동;조경목;박익민
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.143-146
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    • 2002
  • Mg alloy is the lightest material of structural materials and is noticed for lightweight automotive parts because of excellent castability, superior ductility and damping capacity than Al alloy. But Mg Alloy is poor corrosion resistance and high temperature creep properties. In this study, Mg Matrix Composites were fabricated by squeeze casting method to improve high temperature creep properties and damping capacity. Hybrid Mg composites reinforced with Alborex, graphite particle, and SiCp was improved creep properties and damping capacity compared with Mg alloy. Compared to the length ($9\mu\textrm{m}, 27\mu\textrm{m}, 45\mu\textrm{m} etc.$), Hybrid Mg composites reinforced with SiCp, one of the most superior of the length and Alborex were more superior than those reinforced with graphite particle and Alborex in mechanical properties, creep characteristics, and damping capacity, etc.

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Preparation of Titanium Carbide Fiber-Reinforced Alumina Ceramic Matrix Composites by Self-Propagating High-Temperature Synthesis

  • Yun, Jondo;Bang, Hwancheol
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제4권3호
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    • pp.171-175
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    • 1998
  • $Al_2O_3$-TiC composites were prepared from aluminum, titanium oxide, and carbon fibers by self-propagating high-temperature synthesis(SHS). After the SHS reaction, the TiC phase in the sample was found either fibrous or non-fibrous shape. The fraction of the fibrous TiC phase varied with the amount of $Al_2O_3$ diluent addition. The optimum amount of diluent to make fibrous carbide was determined to be 30%. The fibers were hollow inside and made of multiple grains with a composition of titanium carbide. The hollow fiber formation mechanism was suggested and discussed. The synthesized powders were consolidated to dense composites by hot pressing at $1750^{\circ}C$ under 30 MPa.

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Friction and Wear of Polyimide-PTFE-Diamond Composites

  • Umeda, K.;Tanaka, A.;Takatsu, S.
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.233-234
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    • 2002
  • Diamond composites hold promise as a tribological material because of low friction and high wear resistance. We studied friction and wear of polyimide-20vol% PTFE-diamond composites in open air at room temperature, focusing on the effects of diamond size, and diamond content, sliding conditions, and mating material. Friction coefficient and wear tend to Increase with increasing diamond size and content. Composites of appropriate diamond size and content showed a friction coefficient below 0.1 and specific wear of $10^{-7}\;mm^3/Nm$. Friction and wear of composites sliding against stainless steel were higher than those of Al_2O_3$ an increase that became increasingly not able with increasing diamond size.

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SiC 복합체 제조를 위한 화학기상침착공정에 대한 수치해석 연구 (Numerical Study on CVI Process for SiC-Matrix Composite Formation)

  • 배성우;임동원;임익태
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.61-65
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    • 2015
  • SiC composite materials are usually used to very high temperature condition such as thermal protection system materials at space vehicles, combustion chambers or engine nozzles because they have high specific strength and good thermal properties at high temperature. One of the most widely used fabrication methods of SiC composites is the chemical vapor infiltration (CVI) process. During the process, chemical gases including Si are introduced into porous preform which is made by carbon fibers for infiltration. Since the processes take a very long time, it is important to reduce the process time in designing the reactors and processes. In this study, both the gas flow and heat transfer in the reactors during the processes are analyzed using a computational fluid dynamics method in order to design reactors and processes for uniform, high quality SiC composites. Effects of flow rate and heater temperature as process parameters to the infiltration process were examined.

탄소나노튜브가 분산된 비스무스 텔루라이드 기지 복합재료의 제조 및 열전특성 (Fabrication and Thermoelectric Properties of Carbon Nanotube/Bi2Te3 Composites)

  • 김경태;장경미;김경주;하국현
    • 한국분말재료학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.107-112
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    • 2010
  • Carbon-nanotube-embedded bismuth telluride (CNT/$Bi_2Te_3$) matrix composites were fabricated by a powder metallurgy process. Composite powders, whereby 5 vol.% of functionalized CNTs were homogeneously mixed with $Bi_2Te_3$ alloying powders, were successfully synthesized by using high-energy ball milling process. The powders were consolidated into bulk CNT/$Bi_2Te_3$ composites by spark plasma sintering process at $350^{\circ}C$ for 10 min. The fabricated composites showed the uniform mixing and homogeneous dispersion of CNTs in the $Bi_2Te_3$ matrix. Seebeck coefficient of CNT/$Bi_2Te_3$ composites reveals that the composite has n-type semiconducting characteristics with values ranging $-55\;{\mu}V/K$ to $-95\;{\mu}V/K$ with increasing temperature. Furthermore, the significant reduction in thermal conductivity has been clearly observed in the composites. The results showed that CNT addition to thermoelectric materials could be useful method to obtain high thermoelectric performance.

탄소/탄소 복합재 매트릭스 전구체인 이방성 메조페이스 형성을 위한 콜타르 핏치의 열분해 조건 연구 (A study on the Condition of Pyrolysis of Coal Tar Pitch to Form the Mesophase as a Matrix Precursor of Carbon/Carbon Composites)

  • 정형진;정윤중;조동환;임연수;김기원
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.963-968
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    • 1997
  • Coal tar pitch was used to study the effect of the pyrolysis conditions to produce mesophase pitch used as a matrix precursor for carbon/carbon composites. The pyrolysis conditions were presented in all cases that the total pressure was 1 atm and the first stage temperature was changed from 25$0^{\circ}C$ to 34$0^{\circ}C$ to remove the low molecular weight compounds in the pitch, and then, heated to 40$0^{\circ}C$ to form anisotropic mesophase as the second stage temperature. The first stage temperature was very affected to form resulting anisotropic mesophase pitch. The resulting mesophase pitches show a significantly increased anisotropic contents upto 30$0^{\circ}C$. However, the contents of mesophase were decreased above 30$0^{\circ}C$. It was the reason that the first stage temperature had been control the number of free radicals to react the aromatic compounds in the pitch to form high molecular weight compound. Therefore, the two stage pyrolysis method could be very effectively used to control various contents of anisotropic polyaromatic mesophase compared to continuous to continuous heating method.

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석유계 피치가 첨가된 고온 탄소복합재용 페놀수지의 열 유변학적 거동 연구 (Thermo-rheological behaviors of Phenolic Resins Blended with Petroleum-based Pitches for High Temperature Carbon Composites)

  • 양재연;국윤수;서민강;김병석
    • Composites Research
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    • 제33권6호
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    • pp.329-335
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    • 2020
  • 본 연구에서는 각각에 다른 연화점을 갖는 석유계 피치의 열 유변학적 특성을 연구하였으며, 이를 함침용 페놀수지에 석유계 피치를 첨가하여 B-stage 형태의 페놀수지/석유계 피치 혼합물을 제조하였다. 그 결과, 연화점이 다른 석유계 피치는 QI의 함량이 증가할수록 피치의 유동성이 감소하였고, 고체의 점탄성 특성을 나타내었다. 또한, 다른 연화점을 갖는 석유계 피치를 페놀수지에 첨가함으로써, 페놀수지의 경화거동과 열 유변학적 특성에 미치는 영향에 대해 고찰하였을 때, 다른 연화점의 석유계 피치를 첨가함에 따라 페놀수지의 경화속도 및 경화거동을 조절할 수 있었으며, 이 중 P-Pitch 2가 첨가된 페놀수지 혼합물의 경우 동일한 경화 온도조건에서 다른 혼합물에 비해 유동성이 높은 것을 확인할 수 있었다.

용액 및 용융 가공방법에 따른 PE 및 PE 공중합물의 PTC 서미스터 특성 연구 (A Study on the PTC Thermistor Characteristics of Polyethylene and Polyethylene Copolymer Composite Systems in Melt and Solution Manufacturing Method)

  • 김재철;박기헌;남재도
    • 폴리머
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    • 제26권6호
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    • pp.812-820
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    • 2002
  • 본 연구에서는 나노입자인 카본블랙을 고분자에 분산시킨 복합체를 각각 용액혼합과 용융혼합을 이용하여 positive temperature coefficient (PTC) 특성을 연구하였다. 전도성 나노입자인 카본블랙과 고분자 복합체의 저항 통전 (threshold)은 용융혼합하였을 때 카본블랙의 함량이 35wt% 이상에서 나타났으며. 용액혼합에서는 카본블랙 함량이 40 wt% 이상에서 나타났다. Ethyl-one vinylacetate copolymer (EVA)의 경우, 온도의 변화에 따라서 저항이 서서히 증가하다가 용융점 근처에서 극대값을 나타내었지만, high density polyethylene (HDPE)의 경우는 저항이 온도의 변화에 따라 일정하다가 용융점 근처에서 증가하기 시작하여 용융점에서 극대값을 나타내었다. 통전 후의 낮은 저항과, scanning electron microscopy (SEM)으로 관찰한 결과로부터 전도성 나노입자의 카본블랙 분산방법에서 용액혼합의 분산 정도가 용융혼합 못지않게 나타났다. PTC 소재에 전류인가시 큐리온도에서 1차적으로 저항이 증가하였으며, 고분자의 용융점에서 2차적으로 트립온도가 될 때까지 저항이 증가하다가 트립온도 이후에는 저항이 일정하게 유지됨을 알 수 있었다.

산화억제제 첨가에 의한 탄소/탄소 복합재료의 물성에 관한 연구: 9. 복합재료의 충격특성에 관한 연구 (Influence of Oxidation Inhibitor on Carbon-Carbon Composites: 9. Studies on Impact Properties of the Composites)

  • 박수진;서민강;이재락
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.41-48
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    • 2003
  • 본 연구에서는 고온 산화분위기 하에서 탄소/탄소 복합재료의 내산화 특성 향상을 위해 사용된 이규화 몰리브덴(MoSi$_2$)의 함량(0. 4, 12. 그리고 20 wt%)에 따른 복합재료의 충격특성에 관하여 고찰하였다. 결과로서, MoSi$_2$가 함침된 탄소/탄소 복합재료는 이를 함유하지 않은 것에 비하여 충격특성 향상의 원인이 되는 탄소섬유와 매트릭스 수지간의 계면결합력 증가를 가져왔으며, 특히 12 wt% MoSi$_2$가 현재의 시스템에서 가장 우수한 충격특성을 나타내었다. 이는 복합재료 내의 탄소섬유, 필러, 그리고 매트릭스 수지간의 계면 접착력의 증가를 가져오는 90$0^{\circ}C$ 전후에서 MoSi$_2$의 취성­연성 전이(BDT) 작용 때문이라 사료된다.