• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.20-27
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• 2006

부직포를 이용한 하이브리드 복합재료는 일반적인 섬유강화 적층복합재료의 기계적 특성을 개선하기 위하여 개발되었다. 부직포 하이브리드 프리프레그는 전형적 FRP 프리프레그와 부직포 프리프레그로 이루어전 있다. 부직포 프리프레그는 부직포와 수지의 조합에 의해 만들어진다. 부직포는 단섬유가 평면상에 불규칙적으로 분산되어 배치된 형상이다. 부직포를 이용한 하이브리드 프리프레그의 개발목적은 (i) 적층간의 층간특성(층간파괴인성 및 층간강도)을 향상시키고, (ii) 저비용으로 재료의 기계적 강도에 대한 신뢰성을 개선하며, (iii) 복합적층판에서 강화가 요구되는 층에 인성과 강도를 부여함에 있다. 상기의 목적을 달성하기 위하여 부직포층의 기포를 감소시키기 위한 제조기술을 제안하였다. 그 결과, 부직포를 이용한 하이브리드 개념을 도입함으로써 복합적층판의 층간파손특성이 크게 개선되었다.

• 한국안전학회지
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• 제37권4호
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• pp.11-19
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• 2022

This paper presents the effects of high temperature and water absorption on the mechanical behaviors of carbon-aramid fiber composites, specifically their strength, elastic modulus, and fracture. These composites are used in industrial structures because of their high specific strength and toughness. Carbon fiber composites are vulnerable to the impact force of external objects despite their excellent properties. Aramid fibers have high elongation and impact absorption capabilities. Accordingly, a hybrid composite with the complementary properties and capabilities of carbon and aramid fibers is fabricated. However, the exposure of aramid fiber to water or heat typically deteriorates its mechanical properties. In view of this, tensile and flexural tests were conducted on a twill woven carbon-aramid fiber hybrid composite to investigate the effects of high temperature and water absorption. Moreover, a multiscale analysis of the stress behavior of the composite's microstructure was implemented. The results show that the elastic modulus of composites subjected to high temperature and water absorption treatments decreased by approximately 22% and 34%, respectively, compared with that of the composite under normal conditions. The crack behavior of the composites was well identified under the specimen conditions.

• Composites Research
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• 제28권1호
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• pp.1-5
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• 2015

In this paper the influence of fiber orientation of basalt and carbon inter-ply fabrics on the flexural properties of hybrid composite laminates was experimentally investigated. Four types of basalt/carbon/epoxy inter-ply hybrid composite laminates with varying angle ply orientation of reinforced basalt fiber and fixed orientation of carbon fiber were fabricated using hand lay-up technique. Three point bending test was performed according to ASTM 7264. The fracture surface analysis was carried out by scanning electron microscope (SEM). The results obtained from the four laminates were compared. Lay-up pattern of $[0B/+30B/-30B/0C]_S$ exhibits the best properties in terms of flexural strength and flexural modulus. Scanning electron microscopy results on the fracture surface showed that the interfacial de-bonding between the fibers and epoxy resin is a dominant fracture mode for all fiber lay-up schemes.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.262-264
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• 2005

This paper is concerned with a fracture strength study of composite adhesive lap joints. The tests were carried out on specimen joints manufactured hybrid stacked joints such as the polyester and bamboo natural fiber layer. The main objective of the work was to test the fracture strength using hybrid fiber composites with a polyester and bamboo natural fiber layer adjacent to the spew fillet of adhesive bonded joints and hybrid stacked joints. The results are presented using tensile-shear strength graph and finite element analysis. The failure mechanisms are discussed in order to explain that spew fillet at the end of the overlap reduces greatly the adhesive shear and effects the tensile-shear strength in hybrid stacked joints.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.461-469
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• 2011

이 연구에서는 하이브리드 구조용 합성 섬유와 폴리비닐알코올(PVA)섬유 보강 시멘트 복합 재료에 정착된 구조용 합성 섬유의 인발 거동에 미치는 PVA 섬유 혼입률의 효과를 제시하였다. 구조용 합성 섬유와 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합 재료와의 인발 거동은 Dog-bone 부착 시험에 의해서 결정하였다. 시험 결과 PVA 섬유의 혼입은 구조용 합성 섬유와 시멘트 복합 재료와의 인발 거동 특히, 섬유 계면인성을 강화하는 효과가 있었다. 구조용 합성 섬유의 인발 시험 결과 구조용 합성 섬유와 시멘트 복합 재료와의 계면인성은 PVA 섬유의 혼입률이 증가할수록 증가하였다. 미세 구조 분석 결과 PVA 섬유의 혼합은 구조용 합성 섬유와 PVA 섬유 보강 시멘트 복합 재료의 계면인성 메커니즘을 강화시키는데 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제16권6호
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• pp.48-55
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• 2003

본 연구는 알루미늄 합금(AC8A)과 금속복합재료 (A1/A12O3) 및 혼합금속 복합재료(A1/A12O3/A12O3p)의 피로시험 결과 비교와, 일정진폭 피로 하중으로부터 예측한 수명과 실험으로부터 얻은 피로 수명의 비교하는 것이고, 음향방출(Acoustic Emission, AE) 방법을 이용하여 피로 시험 시 균열 발생의 측정 및 예측을 하고자 하였다. 노치재의 실험결과에 따르면, 세라믹 보강재의 첨가로 인해 기지재 보다 연성이 저하된 하이브리드 금속 복합재료와 단일 금속 복합재료의 피로 수명은 두 가지 하중 조건에서 모두 기지재 보다 더욱 짧은 수명을 나타내었다. 또한 누적피로수명평가 방법을 통해 예측된 피로수명은 랜덤하중 하에서 실험을 통해 얻어진 피로 수명과 거의 일치하였다.

• Macromolecular Research
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• 제17권11호
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• pp.863-869
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• 2009

The effect of a multiwalled carbon nanotube (MWCNT) dispersion on the electrical, morphological and rheological properties of polycarbonate (PC)/MWCNT composites was investigated, with and without pretreating the MWCNTs with hydrogen peroxide oxidation and lyophilization. The resulting PC/treated MWCNT composites showed higher electrical conductivity than the PC/untreated MWCNT composites. The morphological behavior indicated the treated composites to have greater dispersion of MWCNTs in the PC matrix. In addition, the electromagnetic interference shielding efficiency (EMI SE) of the treated composites was higher than that of the untreated ones. Rheological studies of the composites showed that the complex viscosity of the treated composites was higher than the untreated ones due to increased dispersion of the MWCNTs in the PC matrix, which is consistent with the electrical conductivity, EMI SE and morphological studies of the treated composites. The latter results suggested that the increased electrical conductivity and EMI SE of the treated composites were mainly due to the increased dispersion of MWCNTs in the PC matrix.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2618-2623
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• 2013

일정하지 않은 장단비의 코팅된 충전재가 한 방향으로 정렬된 복합재의 등가열전도계수를 쉽게 예측할 수 있는 하이브리드모델을 제시한다. 코팅된 충전재의 등가열전도계수를 일반화된 자기일치모델로 계산하고, 원래 복합재를 모재와 이 값을 갖는 단섬유로 단순화한 후 수정된 에쉘비 모델을 적용한다. 일정한 장단비의 코팅된 단섬유가 한 방향으로 정렬된 복합재에 대해 일반화된 자기일치모델과 수정된 에쉘비모델의 예측결과를 하이브리드모델과 비교한다. 마지막으로 장단비 2와 10인 코팅된 단섬유가 한 방향으로 배치된 복합재의 등가열전도계수를 하이브리드모델로 쉽게 계산할 수 있음을 보여준다.

• Composites Research
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• 제22권6호
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• pp.23-31
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• 2009

압축하중 및 굽힘하중을 받는 유리섬유플라스틱(GFRP) 표피/ 알루미늄 하니컴 코어(GF-AH) 하이브리드 복합재료의 음향방출(AE) 특성을 다양한 파괴과정과 연결시켜 연구하였다. 표피층 파괴, 표피/코어간의 계면박리, 하니컴 알루미늄 벽의 국부적인 소성항복 좌굴 및 셀벽간의 접착수지 박리와 같은 다양한 파괴모드가 하니컴 코어/GFRP표피 복합재를 이용한 AE주파수 분포 해석과 진폭분포 해석결과를 통해 분류되었다. 높은 진폭을 가진 AE 사상율의 분포는 셀벽 접착수지의 파괴, 표피층과 심층 사이의 박리및 미세파괴, 섬유파단에 대응하였으며 다른 피크 주파수의 분포는 알루미늄 셀벽의 소성변형, 셀벽간의 마찰로부터 발생한 것이다. 결론적으로 GF-AH 하이브리드 복합재료의 파괴거동 특성은 AE기법을 활용한 비파괴 평가를 통해 분석 가능하였다.

• Carbon letters
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• 제27권
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• pp.72-80
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• 2018

In the present work, a comparative study of the mechanical behavior of two series of elastomeric composites, based on carboxylated styrene butadiene rubber (X-SBR) and reinforced with rice bran carbon (RBC) and graphite, is reported. Hybrid composites of X-SBR filled with RBC-graphite were also investigated in terms of the cure characteristics, hardness, tensile properties, abrasion resistance, and swelling. It was observed that the cure times decreased with the incorporation of a carbon filler whereas the torque difference, tensile strength, tensile modulus, hardness, and swelling resistance increased compared to the neat X-SBR revealing a favorable characteristic of crosslinking. Dynamic rheological analysis showed that the G' values of the composites, upon the addition of RBC-graphite, were changed to some extent. This demonstrates that the presence of a strongly developed network of fillers will ensure a reinforcing characteristic in a polymer matrix.