• 제목/요약/키워드: Laminar composites

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Nanoindentation을 이용한 산화물 층상 복합체의 기계적 성질 평가 (Nanoindentation Investigation of Mechanical Properties in Oxide Laminar Composites)

  • 윤석영;백동주;양태영;박홍채
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.667-671
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    • 2003
  • 테이프 캐스팅법을 이용하여 알루미나/지르콘(반응결합 뮬라이트/지르코니아 유도)을 내부층으로 하고 알루미나/지르코니아 혹은 뮬라이트/지르코니아를 외부층으로 하는 산화물 층상 복합체를 고온가압소결법으로 제조하였다. 나노압입시험법을 이용하여 층상 산화물 복합체의 기계적 성질(경도 및 탄성계수)을 측정하고, SEM을 통하여 복합체의 미세구조를 관찰하였다. 산화물 층상 복합체의 제조를 위한 가열·냉각시 유도된 구성 산화물간의 열팽창 계수의 차이로 인하여 생성된 잔류응력을 하중-변위곡선을 이용하여 확인할 수 있었다.

레이저 섬광법을 이용한 Carbon/Phenolic 및 Silica/Phenolic 내열복합재료의 열전도도 분석 (Analysis of Thermal Conductivities of Carbon/Phenolic and Silica/Phenolic Ablative Composites by Laser Pulse Method)

  • 김희영;김평완;홍순형;김연철;예병한;정발
    • Composites Research
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    • 제12권3호
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    • pp.75-83
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    • 1999
  • Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 내열 복합재료의 강화재의 종류와 적층방향에 따른 비열, 열확산 계수, 열전도도를 분석하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 비열은 시차 주사 열량법을 이용하여 측정하였으며, 열확산계수는 레이저 섬광법을 이용하여 laminar와 평행방향과 laminar와 직교방향으로 측정하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 열확산계수는 온도가 증가함에 따라 감소하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 열전도도를 밀도, 열확산계수 및 비열을 이용하여 계산하였다. 열전도도는 온도가 증가함에 따라 증가하였으며, carbon/Phenolic의 경우 laminar와 평행방향의 열전도도가 laminar와 직교방향의 열전도도보다 2배 높은 이방성을 나타내었으며 이는 carbon 섬유의 열전도도 이방성 때문으로 해석되었다. 이차원 섬유강화 복합재료의 열전도도를 기지와 강화재의 열전도도와 부피분율을 이용하여 해석하였다. Carbon/Phenolic 및 silica/phenolic 복합재료의 열전도도를 적층방향에 따라 강화재와 기지의 열전도도를 이용하여 해석하여 carbon 섬유와 silica 섬유의 열전도도를 계산하였다. 계산된 섬유의 열전도도와 기지의 열전도도로부터 섬유의 부피분율에 따른 복합재료의 상온열전도도를 예측할 수 있었다.

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전자석 구조물용 적층 유리섬유강화 복합재료의 기계적 특성 (Mechanical Properties of the Laminated Glass Fiber-Reinforced Plastic Composites for Electromagnet Structure System)

  • 박한주;김학근;송준희
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권8호
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    • pp.589-595
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    • 2011
  • Laminated glass fiber-reinforced plastic (GFRP) composites were applied to an insulating structure of a magnet system for a nuclear fusion device. Decreased inter-laminar strength by a strong repulsive force between coils which is induced a problem of structural integrity in laminated GFRPs. Therefore, it is important to investigate the inter-laminar characteristics of laminated GFRP composites in order to assure more reliable design and better structural integrity. Three types of the laminated GFRP composites using a high voltage insulating materials were fabricated according to each molding process. To evaluate the grade of the fabricated composites, mechanical tests, such as hardness, tensile and compressive tests,were carried out. The autoclave molding composites satisfied almost of the mechanical properties reguested at the G10 class standard, but the vacuum impregnation (VPI) and Prepreg composites did not.

Carbon/Phenolic 내열 복합재료의 기계적 특성 (Mechanical Properties of Carbon/Phenolic Ablative Composites)

  • 김평완;홍순형;김연철;예병한;정발
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.160-163
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    • 1999
  • The mechanical properties and failure behaviour of carbon/phenolic composites were inverstigated by tension and compression. Carbon/phenolic composites were fabricated by infiltration of matrix into 8 harness satin woven fabric of PAN-based carbon fibers. The tensile and compressive tests were performed at 25℃ under air atmosphere and, at 400℃ and 700℃ under N₂ atmosphere. The tensile strengths of carbon/phenolic composites in with-laminar/0° warp direction were about 10 times higher than those in with-laminar/45° warp direction, which was analyzed due to a change of fracture mode from fiber pull-out by shear to tensile fracture of fibers. The fracture of carbon/phenolic composites in with-laminar/45° direction was analyzed due to delamination by buckling. Tensile and compressive strength of carbon/phenolic composites decreased to about 50% at 400℃, and to about 10% at 700℃ compared to that at room temperature. The main reason for the decrease of tensile or compressive strength with increasing temperature was analyzed due to a reduction of bond strength between fibers and matrix resulting from thermal degradation of phenolic resin.

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섬유 구성인자에 의한 지오텍스타일의 수리학적 특성 평가 (Assessments of Hydraulic Properties of Geotextiles with Fiber Composition Factors)

  • 전한용;정진교;장용채
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.47-55
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    • 2003
  • 14가지 니들펀치 부직포 지오텍스타일의 섬유구성인자인 두께, 기공도, 섬유장 및 직경 등이 수평투수성에 미치는 영향을 평가하였으며, 두께변화, 수평투수도, 압축 하중 하에서의 수평투수성을 구성방정식에 의해 분석, 평가하였다. 그리고 섬유 패킹 밀도가 다른 라미나(laminar) 지오텍스타일 복합재료를 제조하여 라미나 구조가 수직투수성에 미치는 영향을 평가하였다. 수평투수도는 부직포 지오텍스타일의 두께가 증가할수록 커졌으며, 기공도와 섬유직경이 커질수록 수평투수계수는 증가하였다. 수직응력이 증가할수록 기공도의 영향은 감소하였으며, 섬유장이 길수록 수평투수계수는 약간 크게 나타났다. 구성섬유의 직경이 클수록 수평 투수계수는 커지며, 직경의 비슷할수록 유사한 투수계수를 나타내었다. 라미나 지오텍스타일의 수직 투수성은 내부 경계면에서의 손실 수두에 영향을 받으며, 경계면에서 투수로의 연결형상은 bell mouth형이거나 부드러운 유입관 형태로 평가 되었다.

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테이프 캐스팅 산화물 층상 복합체에서의 균열 (Cracks in Tape Cast Oxide Laminar Composites)

  • 김지현;양태영;이윤복;윤석영;박홍채
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.484-489
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    • 2002
  • 테이프 캐스팅된 알루미나/지르코니아 또는 뮬라이트/지르코니아를 표면층으로 알루미나/지르콘(소결시 반응결합 뮬라이트/지르코니아 유도)을 내부층으로 적층하고 고온가압소결함으로써 층상 복합체를 제조하였다. 소결체에서 다양한 형태의 균열을 관찰 할 수 있었으며, 이는 주로 표면층으로의 횡단균열(channel crack, 계면에 수직방향으로 전파되는 균열), 중간층 내에서의 종단균열(transverse crack, 계면에 거의 평행한 방향으로 전파되는 균열)과 증간사이를 분리시키는 계면균열(interface crack, 계면을 따라 전파되는 균열)들로 구성되어 있었다. 이러한 균열들은 층을 이루는 복합산화물간의 열팽창계수의 차이에 의해 형성된 것으로 여겨졌다. 특히, 표면층을 뮬라이트/지르코니아로 적층하였을 경우 층간 계면에 평행한 균열과 중간층 내로의 종단균열이 생성되었으나, 알루미나/지르코니아로 하였을 경우는 이러한 균열이 확인되지 않았다. 한편, 압흔하중에 의한 적층체의 잔류응력 역시 표면층의 종류에 따라서 상이한 양상을 나타내었다.

나노탄소섬유와 나노카바이드섬유를 이용한 복합재의 제조와 활용에 관한 연구 (Preparation and Application of Fiber Composites made of Carbon Nanofibers and Carbide Nanofibers)

  • 임연수;김기덕;이재춘;김명수;김성수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.569-575
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    • 2000
  • Fabrication of carbon fiber reinforced composites was carried out by hand lay-up method. Carbon nanofibers and SiC nanofibers were used as filler in the composites fabrication. Carbon nanofibers, one of the new carbon materials, have 5∼500 nm in diameter and 5-10 nm in length. SiC nanofibers were modified by silicon monoxide vapor with carbon nanofibers. The composites were carbonized at 1000$^{\circ}C$ in a nitrogen atmosphere, and then densified by molten pitches impregnated in vacuum. Multiple cycles of liquid pitch impregnation and carbonization were carried out to obtain a desired density. The composites were characterized by density, microstructure. The inter-laminar shear strength (ILSS) test was performed for mechanical properties. For the new application, the microwave reflective proeprty of composites was investigated. Dielectric constant and permeability spectrum were measured in 12∼18 GHz frequency ranges. On the basis of the wave propagation theory in a lossy media, the reflection loss from the composite inter-layer was predict as a function of frequency.

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탄소/페놀 하이브리드 복합재료의 역학적 특성 및 열적 특성에 관한 연구 (On the Mechanical and Thermal Properties of Carbon/Phenolic Interply Hybrid Composite)

  • 신승준;박종규;강태진;정관수
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.29-32
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    • 2002
  • The mechanical and thermal properties of spun carbon fabric/continuous carbon fabric interplay hybrid composite materials have been studied. The properties of the hybrid composites are compared with those of the continuous carbon fabric/phenolic composites and spun carbon fabric /phenolic composites. Through hybridization, tensile strength and flexural strength of hybrid composites were increased by about 17%, and 10%, respectively compared with spun carbon composites. The thermal conductivity of the hybrid composite is lower approximately 4~6% along the direction parallel to the laminar plane than that of the continuous carbon/phenolic composite.

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Fabrication of Nano-laminar Glass Composite Using Thin Flake

  • Kakisawa, Hideki;Minagawa, Kazumi;Halada, Kohmei
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.330-331
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    • 2006
  • Fabrication of a nano-laminar ceramic composite by sintering thin ceramic plates was examined. Silver-coated glass flakes with a thickness of less than $1{\mu}m$ were consolidated by pulsed current sintering or hotpressing to obtain model composites. The samples sintered at the optimum conditions were fairly dense, and the flakes were aligned by uniaxial press. The metal coating remained on the flakes through the sintering process, and became an interface layer between the flakes. No crack propagation through the transverse direction of the lamellar was observed in the indentation test. The possibilities of high resistance against crack propagation was suggested.

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3D Weaving Process : Development of Near Net Shape Preforms and Verification of Mechanical Properties

  • Klapper, Vinzenz;Jo, Kwang-Hoon;Byun, Joon-Hyung;Song, Jung-Il;Joe, Chee-Ryong
    • Composites Research
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    • 제34권2호
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    • pp.96-100
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    • 2021
  • The lightweight industry continuously demands reliable near-net-shape fabrication where the preform just out-of-machine is close to the final shape. In this study, different half-finished preforms are made π-beams. Then the preforms are unfolded to make a 3D shape with integrated structure of fibers, providing easier handling in the further processing of composites. Several 3D textile preforms are made using weaving technique and are examined after resin infusion for mechanical properties such as inter-laminar shear strength, compressive strength and tensile strength. Considering that the time and labor are important parameters in modern production, 3D weaving technique reduces the manufacturing steps and therefore the costs, such as hand-lay up of textile layers, cutting, and converting into preform shape. Hence this 3D weaving technique offers many possibilities for new applications with efficient composite production.