• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제17권1호
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• pp.35-39
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• 2018

This paper deals with the relaxation of singular stresses developed in an epoxy adhesive at high temperature. The interface stresses are analyzed using BEM. The adhesive employed in this study is an epoxy which can be cured at room temperature. The adhesive is assumed to be linearly viscoelastic. First, the distribution of the interface stresses developed in the adhesive layer under the uniform tensile stress has been calculated. The singular stress has been observed near the interface corner. Such singular stresses near the interface corner may cause epoxy layer separated from adherent. Second, the interfacial thermal stress has been investigated. The uniform temperature rise can relieve the stress level developed in the adhesive layer under the external loading, which can be viewed as an advantage of thermal loading. It is also obvious that temperature rise reduces the bonding strength of the adhesive layer. Experimental evaluation is required to assess a trade-off between the advantageous and deleterious effects of temperature.

• 열처리공학회지
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• 제7권3호
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• pp.169-174
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• 1994

The reaction layer formed at interface between matrix and fiber has significant effects on the mechanical properties and behaviors of deformation m FRM. In this study, the mechanical properties and interfacial behaviors according to surface finishing on the fibers and according to heat treatment in FRM were investigated. FRM was fibricated by diffusion bonding method. In W/Al alloy composite and W/Al composite, W of which was coated with $WO_3$, the heat treatment was carried out thermal cycling method from 373K to 673K. In W/Al composite, W of which was coated with $WO_3$, growth of interface layer was hardly occured in spite of the increasing various thermal cycles. It was exhibited that oxidized W/Al composite were higher strength than non-oxidezed W/Al composite with the increasing thermal cycles. The compounds of fiber/matrix interface were analyzed into $WAl_{12}$, $WAl_7$, and $AlWO_3$, respectivly. Therefore the interfacial compounds of fiber/matrix seriously affected the mechanical properties and behaviors of deformation in FRM.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.675-689
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• 2019

자가응력 및 자가손상 감지능력을 모두 가지는 스마트 콘크리트의 개발은 아직까지 손상 감지 능력에 대한 원인 규명이 명확하지 않아 어려운 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 매트릭스 강도, 섬유 형식 및 보강량이 강섬유 보강 시멘트 복합재료의 인발시 전기저항에 미치는 영향을 평가하였다. 실험으로부터 섬유와 매트릭스 사이 계면에서의 탈착으로 전기저항률이 감소한다는 사실을 알 수 있었다. 섬유와 매트릭스 사이 계면 부착강도가 높을수록 더 큰 전기저항률의 감소를 유발하였다. 따라서, 고강도 매트릭스, 황동 도금된 강섬유 그리고 변형된 강섬유를 사용시 높은 계면부착강도를 유발하고 그 결과 더 큰 전기저항률 감소를 유발하였다.

• 접착 및 계면
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• 제18권3호
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• pp.118-126
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• 2017

천연섬유강화 복합재료에서 여러 가지 섬유표면 개질을 통해서 천연섬유와 고분자매트릭스 사이에 계면접착과 복합재료 특성을 향상시키고자 하는 많은 연구 노력이 있었다. 본 연구에서는 폐양모섬유 강화 폴리프로필렌 매트릭스 복합재료를 압축성형공정 방법으로 제조하였고, 그들의 기계적 특성 및 충격 특성을 분석하였다. 그 결과, 폐양모/폴리프로필렌 복합재료의 인장 및 굴곡 특성 그리고 충격강도는 수산화나트륨(NaOH)을 이용한 알칼리처리와 3-glycidylpropylsilane(GPS)을 이용한 실란처리와 같은 처리매체에 크게 의존하였다. 실란처리를 한 폐양모섬유를 포함한 복합재료는 알칼리처리를 한 폐양모섬유를 포함한 것보다 더 우수한 기계적 특성과 충격저항성을 나타내었다. 복합재료 파단면은 특성 증가가 폐양모섬유와 폴리프로필렌 매트릭스 사이에 계면결합의 향상에 의한 것임을 정성적으로 뒷받침해주었다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.204-210
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• 2011

본 연구에서는 황마/폴리프로필렌 강화 섬유 복합재료를 사출성형 방법으로 제조하였으며, 섬유와 열가소성 기지재의 친화력과 접착력을 향상시키기 위해 말레산 무수물(Maleic anhydride, MA)을 결합제로 사용하였다. 천연 섬유인 황마의 표면처리 관찰을 위해서 주사전자현미경(SEM)과 적외선분광기(FTIR)를 사용하였고, 인장 및 굽힘 특성을 확인하기 위하여 기계적 특성 시험을 수행하였으며, 수분흡수율도 측정하여 비교하였다. 인장 및 굽힘 시험 결과 황마 복합재료(JFRP)는 기지재로 사용된 폴리프로필렌(PP)보다 높은 강도와 탄성계수를 나타내었고, 황마 복합재료의 강도 및 탄성계수는 결합제의 비율을 1~3%까지 증가시킴에 따라 높은 결과를 보였다. 이는 결합제의 비율을 증가시킬수록 섬유와 기지재 사이의 계면접착력을 향상시킬 수 있음을 의미한다.

• Elastomers and Composites
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• 제48권3호
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• pp.216-220
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• 2013

본 연구에서는 목분-고분자 복합체(Wood Flour-Polymer Composite, WPC)의 상분리 특성을 조사하고 이를 토대로 목분함량에 따른 WPC의 기계적 물성 변화에 관한 원인을 규명하였다. 이를 위해 고분자 매트릭스로 폴리프로필렌을 사용하여 서로 다른 함량의 목분을 갖는 시편을 제조하였다. 서로 다른 목분 함량을 갖는 시편들의 DSC thermogram으로부터 목분 함량에 따른 고분자 PP의 결정화 경향과 $T_m$ 경향을 분석하였다. 목분 함량이 증가함에 따라 고분자 PP의 결정량 및 $T_m$값 모두 감소하다 다시 증가하는 결과를 나타내었다. 이로부터 낮은 목분 함량에서는 목분이 매트릭스인 고분자 내에 분산되어 있으나 일정 목분 함량이상에서는 WPC의 매트릭스인 PP와 목분사이에 상분리가 일어남을 확인할 수 있었다. 한편, WPC 시편의 인장강도는 목분 함량이 증가할수록 감소하는 결과를 나타내었다. 낮은 목분 함량에서는 고분자에 분산된 목분과 고분자 사이에서의 낮은 계면 결합력과 시편내에서 강도를 높이는 역할을 하는 결정량의 감소가, 높은 목분 함량에서는 PP와 목분사이에서의 상분리로 인한 계면 결함이 WPC 시편의 인장강도를 목분함량 증가에 따라 지속적으로 감소시키는 원인이 되는 것으로 파악되었다. WPC 시편의 충격강도는 목분 함량이 증가함에 따라 증가하다가 목분 함량이 20%인 경우 최고값을 나타내며, 그 이후 다시 감소하는 경향을 나타내었는데, 낮은 목분 함량에서는 목분 함량이 증가할수록 시편의 결정량이 감소하므로 시편의 취성 감소에 의해 충격강도가 향상되나, 높은 목분 함량에서는 고분자 매트릭스와 목분 사이의 상분리로 인해 다시 충격강도가 저하되기 때문인 것으로 판단된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권4호
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• pp.405-412
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• 2008

본 연구의 목적은 여러 가지 계면조건의 변화를 통해서 layering시 복합레진 층간의 결합에 oxygen inhibition layer (OIL)가 필수적인지를 고찰해보는 것이다. 가로 $\times$ 세로 $\times$ 두께가 16 $\times$ 28 $\times$ 2.5 mm인 알루미늄판에 지름 3.7 mm의 구멍을 형성하여 몰드를 제작하고 다음과 같이 복합레진 (Z-250, 3M ESPE)을 충전하여 광중합하였다. 1 군: 하층판에 복합레진을 충전하고 광중합 한 후, 상층판을 접합하고 레진을 충전하여 광중합을 하였다 (OIL를 남김). 2 군: 하층판에 복합레진을 충전하고 광중합 한 후 acetone에 적신 cotton으로 문질러서 OIL를 제거하고 상층판을 접합하여 복합레진을 충전하고 광중합을 하였다 (OIL를 제거). 3 군: 하층판에 복합레진을 충전하고 Mylar strip을 접합하여 공기와의 접촉을 차단한 후 광중합을 하였다. Mylar strip을 제거하고 상층판을 접합 후 복합레진을 충전하여 광중합을 하였다 (OIL형성을 억제). 4 군: 하층판에 복합레진을 충전하고 광중합 한 후 glycerin을 OIL 표면에 도포하고 다시 광중합하였다. 상층판을 접합하여 복합레진을 충전하고 광중합을 하였다 (OIL를 중합). 5군 (대조군): 하층판과 상층판의 경계에 복합레진층의 계면이 위치하지 않도록 복합레진을 bulk충전하였다 (계면형성 없이 bulk 충전한 복합레진). 24 시간 100% 습도에서 보관 후 상층판과 하층판 사이의 계면 전단결합강도를 측정하고 파절 양상을 관찰하였다. 계면을 통한 중합과정의 확산을 관찰하기 위하여 제조한 광개시제가 들어있지 않은 실험적 복합레진 (Exp_Com)을 몰드에 충전하고 상부에 flowable 복합 레진 (Aelite Flow) 또는 접착레진 (ScotchBond Multipurpose)을 접촉시킨 후 광조사하였다. 몰드내의 미중합된 Exp_Com을 acetone bath 에서 5 분 동안 제거한 후 몰드내에 다시 Aelite Flow를 충전하고 광중합을 시행하였다. 경화된 복합레진 시편의 단면을 관찰하여 Exp_Com 층의 두께를 측정하였다. OIL를 배제하거나 중합시킨 2-4군은 OIL이 존재하는 1 군과 통계적으로 유의한 결합강도의 차이를 보이지 않았으며, Mylar strip을 이용하여 OIL의 생성을 억제했던 3군과 glycerin을 도포하여 OIL를 중합시킨 4군은 계면을 생성하지 않은 대조군인 5 군과도 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 중합과정의 확산에 의해 중합개시제가 포함되지 않은 Exp_Com내에 중합된 층이 생겨난 것을 시각적으로 확인할 수 있었으며, Exp_Com의 중합층 두께는 flowable 레진의 경우 20.95 (0.90) um였고 접착레진의 경우 42.13 (2.09) 였다.

• Fibers and Polymers
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• 제7권4호
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• pp.380-388
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• 2006

Fully biodegradable and environment-friendly green composite specimens were made using ramie fibers and soy protein concentrate (SPC) resin. SPC was used as continuous phase resin in green composites. The SPC resin was plasticized with glycerin. Precuring and curing processes for the resin were optimized to obtain required mechanical properties. Unidirectional green composites were prepared by combining 65% (on weight basis) ramie fibers and SPC resin. The tensile strength and Young's modulus of these composites were significantly higher compared to those of pure SPC resin. Tensile and flexural properties of the composite in the longitudinal direction were moderate and found to be significantly higher than those of three common wood varieties. In the transverse direction, however, their properties were comparable with those of wood specimens. Scanning electron microscope (SEM) micrographs of the tensile fracture surfaces of the green composite indicated good interfacial bonding between ramie fibers and SPC resin. Theoretical values for tensile strength and Young's modulus, calculated using simple rule of mixture were higher than the experimentally obtained values. The main reasons for this discrepancy are loss of fiber alignment, voids and fiber compression due to resin shrinking during curing.

• Carbon letters
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• 제21권
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• pp.1-7
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• 2017

The effects of ammonia-treated graphene oxide (GO) on composites based on epoxy resin were investigated. Ammonia solutions of different concentrations (14-28%) were used to modify GO. Nitrogen functional groups were introduced on the GO surfaces without significant structural changes. The ammonia-treated GO-based epoxy composites exhibited interesting changes in their mechanical properties related to the presence of nitrogen functional groups, particularly amine ($C-NH_2$) groups on the GO surfaces. The highest tensile and impact strength values were 42.1 MPa and 12.3 J/m, respectively, which were observed in an epoxy composite prepared with GO treated with a 28% ammonia solution. This improved tensile strength was 2.2 and 1.3 times higher than those of the neat epoxy and the non-treated GO-based epoxy composite, respectively. The amine groups on the GO ensure its participation in the cross-linking reaction of the epoxy resin under amine curing agent condition and enhance its interfacial bonding with the epoxy resin.

• Carbon letters
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• 제3권3호
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• pp.127-132
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• 2002

Unidirectional polymer composites were prepared using high-strength carbon fibers as reinforcement and phenolic resin as matrix precursor with keeping fiber volume fraction at 30, 40, 50 and 60% respectively. These composites were carbonized at $1000^{\circ}C$ and graphitised at $2600^{\circ}C$ in the inert atmosphere. The carbonized and graphitised composites were characterized for mechanical properties as well as microstructure. Microscopic studies were carried out of the polished surface of carbonized and graphitised composites after etching by chromic acid, to understand the effect of fiber volume fraction on oxidation at fiber-matrix interface. It is found that the flexural strength in polymer composites increases with fiber volume fraction and so does for the carbonised composites. However, the trend was found to be reversed in graphitised composites. In all the carbonized composites anisotropic region has been observed at fiber-matrix interface which transforms into columnar type microstructure upon graphitisation. The extension of strong and weak columnar type microstructure is function of fiber volume fraction. SEM microscopy of the etched surface of the sample reveal that composites containing 40% fiber volume has minimum oxidation at the interface, revealing a strong interfacial bonding.