• 제목/요약/키워드: Resin matrix

검색결과 458건 처리시간 0.019초

흡수에 따른 탄소섬유 강화수지의 파괴거동 (Fracture Behavior for Carbon Fiber Reinforced Plastic by Immersion)

  • 김옥균;남기우;안병현
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.402-410
    • /
    • 1996
  • Recently carbon fiber reinforced plastic(CFRP) has been used structural materials in corrosive environment such as for water, chemical tank and chemical pipes. However, mechanical properties of such materials may change when CFRP are exposed to corrosive environment for long periods of time. Therefore, it is important to understand the effect of moisture absorption on mechanical properties of the CFRP. In this study, degradation behavior of immersed carbon fiber/epoxy resin composite material was investigated using acoustic emission(AE) technique. Fracture toughness test are performed on the compact tension(CT) test specimens that are pilled by two types of laminates $[0^{\circ}_2$/$90^{\circ}_2]_3s$ and $[0^{\circ}_2$/$90^{\circ}_2]_6s$During the fracture toughness test, AE test was carried out to monitor the damage of CFRP by moisture absorption. In spite of the change of moisture absorption rate, the fracture toughness of CFRP was not change. As immersion time increased, AE event count numbers decreased in low amplitude range of AE for amplitude distribution histogram. The event in low amplitude range was known to be generated by debonding of matrix-fiber interface. Therefore, decrease of AE event count numbers in low amplitude range represents that debonding of matrix-fiber interface which was probably generated by moisture absorption.

  • PDF

고온 환경하에서의 CFRP의 인장강도특성에 관한 연구 (Study on the Tensile Strength Characteristics of CFRP under the High Temperature Condition)

  • 박재범;황태경;김형근;도영대
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.86-89
    • /
    • 2006
  • 고온 특성이 매우 우수한 탄소섬유와 상대적으로 내열성능이 취약한 Epoxy수지로 구성된 CFRP재의 고온 환경 하에서의 인장강도 특성에 관한 실험적 및 해석적 연구가 수행되었다. 특히, CFRP재의 인장 강도특성에 결정적으로 작용하는 섬유와 Epoxy 수지와의 계면의 특성에 초점을 맞추었으며, 고온 환경하에서 점차적으로 저하되는 계면 강도의 변화가 CFRP재의 인장강도에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 이를 위해, Strand 인장 및 Short Beam 시험을 고온 환경 하에서 실시하였으며, Curtin-Takeda Model를 도입하여 이론해석을 실시하였다.

  • PDF

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

  • 김평완;홍순형;김연철;예병한;정발
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.160-163
    • /
    • 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.

  • PDF

Conductive adhesive with transient liquid-phase sintering technology for high-power device applications

  • Eom, Yong-Sung;Jang, Keon-Soo;Son, Ji-Hye;Bae, Hyun-Cheol;Choi, Kwang-Seong
    • ETRI Journal
    • /
    • 제41권6호
    • /
    • pp.820-828
    • /
    • 2019
  • A highly reliable conductive adhesive obtained by transient liquid-phase sintering (TLPS) technologies is studied for use in high-power device packaging. TLPS involves the low-temperature reaction of a low-melting metal or alloy with a high-melting metal or alloy to form a reacted metal matrix. For a TLPS material (consisting of Ag-coated Cu, a Sn96.5-Ag3.0-Cu0.5 solder, and a volatile fluxing resin) used herein, the melting temperature of the metal matrix exceeds the bonding temperature. After bonding of the TLPS material, a unique melting peak of TLPS is observed at 356 ℃, consistent with the transient behavior of Ag3Sn + Cu6Sn5 → liquid + Cu3Sn reported by the National Institute of Standards and Technology. The TLPS material shows superior thermal conductivity as compared with other commercially available Ag pastes under the same specimen preparation conditions. In conclusion, the TLPS material can be a promising candidate for a highly reliable conductive adhesive in power device packaging because remelting of the SAC305 solder, which is widely used in conventional power modules, is not observed.

사출성형용 열가소성 펠렛을 이용한 탄소섬유 복합소재 제작에 관한 연구 (A Study on the Production of Carbon Fiber Composites using Injection-molding Grade Thermoplastic Pellets)

  • 정의철;윤경환;김종선;이성희
    • 소성∙가공
    • /
    • 제25권6호
    • /
    • pp.402-408
    • /
    • 2016
  • A manufacturing technology of carbon fiber composites with thermoplastic polymer pellets and continuous woven fiber was investigated using a compression molding process. To secure the impregnation of resin into the porosity of fabric the composite specimens were prepared with general injection-molding grade polypropylene pellets and low viscosity polycarbonate pellets. Tensile tests of polypropylene and polycarbonate composites were performed. Polycarbonate composites showed higher fracture strength than that of polypropylene composites because of the difference of matrix properties. However, the increase rate of strength was lower than that of polypropylene composites due to the difference of coherence between matrix and reinforcement. To investigate the effect of carbon fiber volume fraction on the fracture strength variation polypropylene composites with different volume fraction were compression molded and tensile tests were performed together. It was shown that the fracture strength of the polypropylene composites increased by 3.2, 5.4 and 6.9 times with the increase of carbon fabric volume fraction of 0.256, 0.367, and 0.480, respectively.

2급 와동 수복 시 한국 치과 지사들의 복합레진 사용 실태 연구 (A SURVEY ON THE USE OF COMPOSITE RESIN IN CLASS II RESTORATION IN KOREA)

  • 신동호;박세은;양인석;장주혜;이인복;조병훈;손호현
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.87-94
    • /
    • 2009
  • 본 연구는 2008년 1월 현재 한국 치과의사들의 복합레진 사용 실태에 관한 설문 조사로서, 2급 와동을 수복하는 증례에서 치과의사의 면허 년도, 교육 배경 및 진료환경 등에 따라 수복재료의 선택, 복합레진의 사용여부 및 사용방법, 문제점 등을 비교하였다. 한국 치과의사들을 대상으로 2급 와동 수복에 관한 17 문항의 설문지를 제작하였다. 이 설문지는 시술자 정보, 2급 와동의 수복으로 크게 2부분으로 나누어진다. 이 설문지는 대한치과의사협회를 통해 12,193명의 치과의사들에게 E-메일로 발송되었다. 이 중 2,612개의 메일이 수신 확인되었고 840 개의 설문지가 작성되어 회신되었다 수신 확인된 메일 수에 대한 회신된 메일 수의 비율 (회신율)은 32.2%이었고, 이 자료는 SPSS 프로그램에서 카이제곱 분석을 이용하여 교차 분석하였다. 답변자의 비율은 면허년도를 기준으로 $1998{\sim}2007$년에 면허를 취득한 그룹 (한국 전체 치과의사의 33.3%, 추정년령 26-35세)이 60.3%로 1997년 이전에 면허 취득한 그룹 (한국 전체 치과의사의 66.7%, 추정 년령 36세 이상)의 39.7%보다 높은 것으로 나타났다. 또한 이들이 근무하는 병원은 개인의원 (77%)이 가장 많았고, 남자 치과의사 (79%)가 많았다. 복합레진 수복에 대한 지식은 학생 때 수업이나 학회 세미나를 통하여 (83.4%) 얻은 것으로 나타났다. 2급 와동 수복 시 재료 선호도를 살펴보면 금인레이가 65.7%를 차지하고 있고 복합레진 직접 수복은 12.1%로 낮게 나타났다. 2급 와동의 복합레진 직접 수복 시 시술 방법에 있어서는 러버댐을 사용하지 않거나 잘 사용하지 않는 그룹의 비율 (74.4%)이 더 많았고, 격벽법으로는 mylar strip (53.4%)이나 metal matrix (33.8%), Palodent system (6.5%)를 사용하였다. 충전은 적층법 (99.6%)을 사용하는 것으로 나타났으며, 시술 시 인접면 형성을 가장 어려워하였다(57.2%). 2-step 접착시스템 (76%)이 3-step 접착시스템 (16%)보다 많이 사용되고 있었다. 사용하는 레진 제품으로는 Z250 (20%)이 가장 많이 사용되고 있었다.

미래모빌리티를 위한 차세대 경량구조복합재료 검토: 자기강화복합재료의 적용 가능성 (Next Generation Lightweight Structural Composite Materials for Future Mobility Review: Applicability of Self-Reinforced Composites)

  • 김미나;장지운;이혜성;오명준;김성륜
    • Composites Research
    • /
    • 제36권1호
    • /
    • pp.1-15
    • /
    • 2023
  • 미래모빌리티의 발전 기대에 따라 에너지 소비 절감에 대한 수요가 증가하고 있다. 경량구조용소재는 온실가스 배출 감소 및 에너지 효율 향상을 위한 방안으로 알려져 있다. 특히, 섬유강화복합재료(FRP, fiber reinforced polymer composite)는 뛰어난 기계적 특성 및 낮은 무게로 인해 기존 합금을 대체할 수 있는 소재로 주목받는다. 본 논문에서는, 탄소섬유강화복합재료(CFRP, carbon FRP) 및 자기강화복합재료(SRC, self-reinforced composite)의 산업 적용 및 연구 동향을 강화재, 고분자 매트릭스 및 공정에 기반하여 검토하였다. 항공분야에서 주로 활용되는 에폭시 수지 기반 오토클레이브 공법의 높은 공정단가 및 긴 제조시간을 극복하기 위하여, 속경화성 에폭시 수지를 이용한 고압수지이송성형 공정으로 CFRP가 적용된 전기자동차의 양산을 보고하였다. 또한, 탄소섬유복합재료의 재활용 이슈를 해결하기 위한 열가소성 수지 기반 CFRP 및 계면 향상 방안들이 재료 및 공정 측면에서 검토되었다. FRP의 우수한 기계적 특성을 유도하는 주요한 요인으로 알려진 완벽한 매트릭스-강화재 계면을 형성하기 위하여, 고분자 섬유에 동일한 매트릭스를 함침시킨 SRC에 대한 연구들이 보고되고 있다. 다양한 열가소성 고분자에 기초한 SRC의 물리적 및 기계적 특성들을 고분자 배향 및 복합재료 구조 측면에서 검토하였다. 또한, 고연 신 폴리프로필렌 섬유 기반 SRC의 공정창 확장을 위한 공중합체 매트릭스 전략이 논의되었다. 경량구조용소재의 CFRP 및 SRC 적용은 미래모빌리티의 에너지 효율 향상에 대한 잠재적인 선택을 제공할 수 있다.

점탄성을 고려한 탄소 섬유강화 복합재의 열 변형 유한요소 해석 (Analysis of Thermal Deformation of Carbon-fiber Reinforced Polymer Matrix Composite Considering Viscoelasticity)

  • 정성록;김위대;김재학
    • Composites Research
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.174-181
    • /
    • 2014
  • 본 연구에서는 탄소섬유 강화 복합재의 점탄성 성질을 적용한 유한요소 해석에 대해서 기술하였다. 고온의 성형과정에서 발생하는 가장 중요한 문제 중 하나는 잔류응력의 발생이다. 잔류응력으로 인해 성형이 끝난 후 뒤틀림, 균열이 일어 날 수 있으며 이는 완성품에 심각한 결함을 가져올 수 있다. 잔류응력의 주요 원인은 점탄성이며 고온의 성형과정에서 열팽창계수의 차이와 수지의 시간 및 온도에 대한 물성의 변화로 인해 발생하는 탄소섬유 강화 복합재의 특징이다. 화학 수축도 잔류응력에 많은 영향을 주며 이를 고려한 뒤틀림 예측에서 오차를 줄일 수 있는 중요한 요소이다. 본 연구는 복합재 성형에 사용된 온도변화에 대한 경화도와 점탄성 효과, 화학수축을 유한요소 해석으로 수행하기 위한 기법을 연구하고, 점탄성의 영향성을 연구하였다. 기존에 연구되어 있는 논문을 참고하여 서브루틴의 타당성을 검증한 후 나아가 복합재의 적층각의 변화에 따른 응력과 변형을 해석해 봄으로써 실제 복합재의 성형 시 발생하는 휨 현상에 대한 예측방법을 제시하였다.

Micromechanical 시험법을 이용한 전기증착된 탄소섬유 강화 Polyetherimide로 강인화된 에폭시 복합재료의 계면물성 평가 (Evaluation of Interfacial Properties on the Electrodeposited Carbon Fiber Reinforced Polyetherimide Toughened Epoxy Composites using Micromechanical Test)

  • 박종만;김대식;공진우;김민영;김원호
    • Composites Research
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.39-44
    • /
    • 2002
  • Micromechanical 시험법을 이용하여 전기증착된 탄소섬유와 polyetherimide (PEI)로 강인화된 에폭시 기지재료 사이의 계면물성과 미세파괴형상을 연구하였다. 계면전단강도 향상을 위해 전기증착법을 이용하여 탄소섬유를 표면 처리하였다. PEI 함량이 증가함에 따라 소성변형과 파괴인성 증가로 인해 계면전단강도는 점차적으로 증가하는 경향을 보였으며, 미처리의 경우에 순수 PEI의 계면전단강도가 가장 큰 값을 보였다. 반면 전기증착의 경우에 계면전단강도는 PEI를 첨가함에 따라서 증가하였지만 그 증가폭은 미처리의 경우 보다 작았다. 미처리의 경우에서 순수 에폭시는 취성파괴 형상을 보인 반면 순수 PEI는 연성파괴 형상을 보였고 전기증착의 경우 순수 에폭시는 미처리와는 달리 연성파괴 형상을 보임을 관찰할 수 있었다. PEI 첨가에 의한 파괴인성 강화와 전기증착에 의한 화학결함 및 계면층의 존재는 복합재료의 계면물성 향상에 효과적으로 기여하는 것으로 고려된다.

Effects of Free Anthraquinones Extract from the Rhubarb on Cell Proliferation and Accumulation of Extracellular Matrix in High Glucose Cultured-Mesangial Cells

  • Wang, Jianyun;Fang, Hui;Dong, Bingzheng;Wang, Dongdong;Li, Yan;Chen, Xiao;Chen, Lijuan;Wei, Tong;Wei, Qunli
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.485-489
    • /
    • 2015
  • Diabetic nephropathy (DN) is the leading cause of end-stage failure of the kidney, but the efficacy of currently available strategies for the prevention of DN remains unsatisfactory. In this study, we investigated the effects of free anthraquinones (FARs) extract, which was extracted from the rhubarb and purified by macroporous resin DM130 with gradient mixtures of ethanol/water as the lelution solvents, in high glucose-cultured glomerular mesangial cells (MCs). The cell proliferation was determined by CCK-8 assay, the levels of TGF-${\beta}1$, CTGF, ColIV and FN proteins in the supernatant of MCs were measured by ELISA assays, and the mRNA levels of these four genes were detected by RT-PCR. The results showed that the increased proliferation of MCs, the mRNA levels and protein expression of TGF-${\beta}1$, CTGF, ColIV and FN induced by high glucose were inhibited after the treatment with the FARs extract. This indicated that FARs extract could inhibit cell proliferation and the expression of main extracellular matrix induced by high glucose in MCs. The FARs extract exhibited potential values for prophylaxis and therapy of DN.