탄소섬유 에폭시 복합재료에 다양한 두께의 니켈 박막을 첨가한 복합재료를 제작하여 층간 계면 특성을 평가하고자 한다. 상온에서 스퍼터를 이용하여 니켈 박막을 프리프레그 위에 증착하고 이를 중간층으로 하여 복합재료를 제작하였다. 니켈 박막이 첨가된 탄소섬유 에폭시 복합재료는 니켈 박막 미첨가 탄소섬유 에폭시 복합재료에 비해 층간 전단 특성이 향상되었음을 확인하였다. 층간 파괴거동 분석을 위해 주사전자현미경으로 파단면을 관찰하였으며 니켈 박막이 복합재료 내에 층간 결합력을 높여 계면 특성을 향상시키며 전단시험 시 전단에너지를 흡수하는 역할을 한다는 것을 확인하였다.
Introduction of CNTs into a metal matrix has been considered to improve the mechanical properties of the metal matrix. However, the binding energy between metals and pristine CNTs wall is known to be so small that the interfacial slip between CNTs and the matrix occurs at a relatively low external stress. The interfacial strength between CNT and metal matrix is thus one of the key factors for successful development of the CNT/metal composites. Defective or functionalized CNT has been considered to enhance the interfacial strength of nanocomposites. In the present work, we design the various realistic hybrid structures of the single wall CNT/Cu complexes and characterize the interaction between single wall CNTs and Cu nano-particle and Cu13 cluster using first principle calculations. The characteristics of functionalized CNTs with various surface functional groups, such as -COOH, -OH, and -O interacting with Cu are investigated. We found that the binding energy can be enhanced by the surface functional group including oxygen since the oxygen atom can mediate and reinforce the interaction between carbon and Cu. These results strongly support the recent experimental work which suggested the oxygen on the interface playing an important role in the excellent mechanical properties of the CNT/Cu composite.
리튬 덴드라이트의 효과적인 억제를 위해 유/무기 복합체를 리튬메탈 전극의 보호층으로 사용하였다. 유기물로는 PVDF-HFP가 사용되었으며 무기물로는 TiO2가 사용되었다. 유기물로 사용된 PVDF-HFP는 높은 유연성을 가지는 고분자로서 무기물의 matrix 역할을 하며, 무기물로 사용된 TiO2 나노입자는 보호막의 기계적 강도와 이온전도성을 향상시켜주는 역할을 하였다. 합성된 보호막은 SEM, AFM, XRD를 통하여 PVDF-HFP matrix에 TiO2가 잘 분산되어 있는 형태인 것을 확인할 수 있었다. 또한 전기화학적 분석 결과, 향상된 기계적 물성과 이온전도성으로 인해 polymer-inorganic composite은 비교 샘플(untreated 와 PVDF-HFP 보호층) 대비 100번째 사이클까지 80%의 높은 쿨롱 효율 및 20 mV 미만의 낮은 과전압을 나타내었다.
In the present study,($10%Al_2O_3+5%Si$)/AZ91 Mg hybrid composite was fabricated using the squeeze casting method. During squeeze casting, Molten Mg was infiltrated into the preform of $10%Al_2O_3+5%Si$ and reaction product of $Mg_2Si$ intermetallic compound was formed by the reaction between molten Mg and Si Powder. Microstructure has been observed and mechanical properties were evaluated for the reaction squeeze cast(RSC) hybrid composite. It was found that Si powder totally reacted with molten Mg to form $Mg_2Si$. Reinforcement($Al_2O_3$) and the reaction product ($Mg_2Si$) are fairly uniformly distributed in Mg Matrix for the squeeze cast hybrid composite. Mechanical Properties were improved with hybridization of reinforcements, namely higher hardness and enhanced wear resistance comparing squeeze cast($15%Al_2O_3$)/AZ91 Mg composite.
금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. $Al_2O_3$와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 $Al_2O_3$-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 $Al_2O_3$단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.
In this research, tile effects of reinforcements type on mechanical properties of MMCs were studied. Six kinds preform were fabricated by using Saffil short fiber, HTZ short fiber, $Al_2O_3$ particle, and SiC particle. MMCs were fabricated by using squeeze casting methods. Various tests were conducted to show the effects of reinforcements type on mechanical properties of MMCs. Tensile and compressive properties of MMCs depend on short fiber, however wear properties depend on particle reinforcement. Generally, properties of fiber/particle hybrid MMCs were excellent than those of MMCs with short fiber.
본 연구에서는, 열 전도성 충진제로 충진 된 에폭시복합체를 사용하여 금속 구리판에 이를 코팅한 기판이 제조되었다. 에폭시 복합체의 열전도도를 향상시키기 위해서는 에폭시 매트릭스에 있는 전도성 필러의 최적 분산을 통한 전도성 네트워크를 형성하게 하고, 인접한 필러 입자들 사이에서 열 저항 접합의 수를 감소시키는 것이 중요한 요소이다. 이는 에폭시는 열전도도가 0.2~0.3 W 밖에 안되기 때문에 높은 열전도도를 유지하기 위해선 열전도성 필러가 서로 연결되어 입자간에 갭이 적어야 열저항을 감소시킬수 있기 때문이다. 본 연구의 목적은 에폭시 수지에 Al2O3와 Boron Nitride (BN) 충진제를 균일하게 분산시켜 고방열 에폭시 복합체를 개발하는 데 있다. 그 결과, Al2O3와 Boron nitride Filler가 에폭시 수지 매트릭스에 서로 연결되어 에폭시 수지와 알루미나/Boron nitride 하이브리드 필러 간에 계면 공극 없이 분산되어 열전도도 특성 향상을 확인 할 수 있었고, 표면 처리한 s-BN 필러가 에폭시 수지의 매트릭스의 계면접착력을 향상시켰으며, 계면 공극을 최소화함에 따라 높은 열전도도 특성을 확보 할 수 있었다.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제1권1호
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pp.33-41
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2000
Fiber reinforced metal laminates(FRMLs) were new type of hybrid materials. FRMLs consist of high strength metals(Al 5052-H34) and laminated fiber with structural adhesive bond. The effect of resin mixture ratios on the fatigue crack propagation behavior and mechanical properties of aramid fiber reinforced aluminum composites was investigated. The epoxy, diglycidylether of bisphenol A(DGEBA), was cured with methylene dianiline(MDA) with or without an accelerator(K-54). Eight kinds of resin mixture ratio were used for the experiment ; five kinds of FRMLs(1)(mixture of epoxy and curing agent) and three kinds of FRMLs(2)mixture of epoxy, curing agent and accelerator). The characteristic of fatigue crack propagation behavior and mechanical properties FRMLs(2) shows more effecting than that of FRMLs(1).
메타크릴산의 아연염인 ZMA를 EPDM고무와 직접 블렌딩하거나 또는 ZnO와 MAA의 형태로 첨가한 후 이들간의 중화반응을 유도하여 고무에 in-situ로 형성시키는 방법을 이용하여 EPDM/ZMA 복합체를 제조하였다. 인장시험, 인열시험, 열노화시험 결과 ZMA의 첨가는 EPDM의 기계적 물성 및 열노화에 대한 안정성을 현저히 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한 ZMA의 첨가는 EPDM고무와 금속과의 접착력을 크게 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 기계적물성 및 접착물성의 향상효과는 과량의 ZnO를 사용한 중화반응에 의해 ZMA를 형성시킨 복합체에서 더욱 크게 나타났다. 이는 ZMA의 도입에 의한 이온가교결합의 형성 및 고무매트리스에서의 ZMA 도메인의 분산도와 연관되는 것으로 판단되었다.
FRMLs(Fiber Reinforced Metal Laminates) is a new type of hybrid materials. FRMLs consists of high strength metal and fiber which are laminated using a structural adhesive bond(epoxy resin). The effect of resin mixture ratios on the fatigue crack propagation behavior and mechanical property of Aramid fiber reinforced aluminum composites was investigated. The epoxy, diglycidylether of bisphenol A(DGEBA) was cured with methylene dianiline(MDA) with or without accelerator(K-54). Eight kinds of resin mixture ratio were tested for the experiment ; five kinds of FRMLs(1))epoxy & curing agent) and three kinds of FRMLs(2)(epoxy & curing agent & accelerator). FRMLs(2) have a more effective characteristics on the fatigue crack propagation behavior and mechanical property than FRMLs(1)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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