• 제목/요약/키워드: composite fibrous

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무기 필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료의 난연 특성 (Flame Retardant Properties of Basalt Fiber Reinforced Epoxy Composite with Inorganic Fillers)

  • 문소윤;이수연;임형미
    • Composites Research
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    • 제32권6호
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    • pp.368-374
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    • 2019
  • 무기필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료를 제조하여 그 특성을 평가하였다. 첨가된 무기필러는 각각 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 알루미나, 베마이트이며 이를 첨가제로한 에폭시 수지를 현무암섬유에 핸드레이업으로 함침시킨 후 hot pressing하여 수지 함침량이 30 wt%인 섬유복합재료를 제조하였다. LOI 평가 결과 BFRP의 LOI (28.9)는 에폭시 수지 (21.4)에 비해 향상된 것을 확인하였으며 무기필러가 첨가될 경우 그보다 더욱 향상되는 것을 확인하였다. 또한 무기필러가 첨가된 복합재료는 무기필러가 첨가되지 않은 복합재료에 비해 콘칼로리미터 시험에서 PHRR, THR, TSR 등이 감소하여 무기필러 첨가에 따른 난연 특성 향상을 확인하였다.

Morphology and Properties of Polyacrylonitrile/Single Wall Carbon Nanotube Composite Films

  • Kim, Seong Hoon;Min, Byung Ghyl;Lee, Sang Cheol;Park, Sung Bum;Lee, Tae Dong;Park, Min;Kumar, Satish
    • Fibers and Polymers
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    • 제5권3호
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    • pp.198-203
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    • 2004
  • Composite films were prepared by casting the solution of polyacrylonitrile (PAN) and single wall nanotube (SWNT) in DMF subsequent to sonication. The SWNTs in the films are well dispersed as ropes with 20-30 nm thickness. Moreover, AFM surface image of the composite film displays an interwoven fibrous structure of nanotubes which may give rise to conductive passways and lead to high conductivity. The polarized Raman spectroscopy is an ideal characterization technique for identification and the orientation study of SWNT. The well-defined G-peak intensity at 1580 $cm^{-1}$shows a dependency on the draw ratio under cross-Nicol. The degree of nanotube orientation in the drawn film was measurable from the sine curve obtained by rotating the drawn film on the plane of cross-Nicol of polarized Raman microscope. The threshold loading of SWNT for electrical conductivity in PAN is found to be lower than 1 wt% in the composite film. The electrical conductivity of the SWNT/PAN composite film decreased with increasing of draw ratio due to the collapse of the interwoven fibrous network of the nanotubes with uniaxial orientation.

직접수정된 8절점 가정변형률 유한요소를 이용한 복합적층판의 정적, 좌굴 및 자유진동 해석 (Static, Buckling and Free Vibration Analyses of Fibrous Composite Plate using Improved 8-Node Strain-Assumed Finite Formulation by Direct Modification)

  • 박원태;천경식;임성순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.107-114
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    • 2004
  • 본 논문에서는 복합적층판의 유한요소해석을 위해 직접수정법으로 간단히 개선된 8절점 유한요소를 제안하였다. 우선, 9절점 등매개변수 요소와 동일한 조건하에서 이차다항식을 표현할 수 있도록 형상함수를 수정하며, 이를 외시적(explicit)으로 표현하였다. 전단보정계수를 갖는 1차전단변형이론을 고차전단변형이론에 근거하여 간단히 개선함으로써 두께방향으로 전단응력 및 변형률이 포물선 분포를 가지도록 하였다. 더 이상의 전단보정계수가 필요하지 않다. 따라서 간단한 직접수정법 즉, 형상함수의 수정, 1차전단변형이론의 개선 및 가정변형률을 조합함으로써 8절점 유한요소의 성능을 개선하였다. 제안된 유한요소를 이용하여 복합적층판의 정적, 좌굴 및 자유진동 수치해석을 실시하여 비교 검증하였다.

수지이동 성형공정에서 섬유직조망내의 수지유동에 관한 연구 (A Study on the Resin Flow through Fibrous Preforms in the Resin Transfer Molding Process)

  • 김성우;이종훈;이미혜;남재도;이기준
    • Composites Research
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    • 제12권2호
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    • pp.70-81
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    • 1999
  • 고분자 복합재료 제조공정인 수지이동성형(RTM) 공정은 최근 들어서 고성능 재료를 필요로 하는 항공산업분야에서 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 유한요소/관할부피 기법을 도입한 수치모사를 통해서 수지이동 성형공정에서의 금형충전단계를 해석하였다. 섬유직조망의 투과계수를 정량적으로 측정하고, 또한 수치모사에 이용된 프로그램을 검증하기 위하여 유동가시화 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 강화섬유와 수지물질로는 여러 가지 형태의 섬유직조망과 실리콘 기름을 선택하였다. 수치모사와 유동가시화 실험을 병행함으로써 섬유직조망의 구조, 금형의 구조, 금형삽입체가 금형충전단계에서의 수지 유동선단의 형태에 미치는 영향을 살펴보았다. 모델링에 의해 예측된 유동선단은유동가시화 실험을 통해 관찰된 결과와 잘 일치한 것으로 나타났으나, 금형내 불균일한 섬유부피분율로 인해 섬유조직망의 투과계수가 전 영역에서 일정한 값을 가지지 못하기 때문에 약간의 차이를 보여주었다. 원형의 구조물이 금형내에 삽입되어 있는 경우, 월드라인의 위치를 예측된 유동선단으로부터 정성적으로 추정할 수 있었다.

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Al-합금의 단열섬유판 반응침투에 의한 $Al_2O_3$-세라믹스의 형성 (Formation of $Al_2O_3$-Ceramics by Reactive Infiltration of Al-alloy into Insulation Fiber Board)

  • 김일수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.483-490
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    • 1997
  • Al2O3/metal composites were fabricated by oxidation and reaction of molten Al-alloy into two types of commercial Al2O3-SiO2 fibrous insulation board. The growth rate, composition and microstructure of these materials were described. An AlZnMg(7075) alloy was selected as a parent alloy. Mixed polycrystalline fiber and glass phase fiber were used as a filler. The growth surface of an alloy was covered with and without SiO2. SiO2 powder was employed as a surface dopant to aid initial oxidation of Al-alloy. Al-alloy, SiO2, fiber block and growth inhibitor CaSiO3 were packed sequentially in a alumina crucible and oxidized in air at temperature range 90$0^{\circ}C$ to 120$0^{\circ}C$. The growth rate of composite layer was calculated by measuring the mass increasement(g) per unit surface($\textrm{cm}^2$). XRD and optical microscope were used to investigate the composition and phase of composites. The composite grown at 120$0^{\circ}C$ and with SiO2 dopant showed rapid growth rate. The growth behavior differed a little depending on the types of fiber used. The composites consist of $\alpha$-Al2O3, Al, Si and pore. The composite grown at 100$0^{\circ}C$ exhibited better microstructure compared to that grown at 120$0^{\circ}C$.

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자기장 및 열하중을 받는 복합재료 판의 자유진동응답 (Free Vibration Responses of Composite Plates Subjected to Transverse Magnetic and Thermal Fields)

  • 김성균;최종운;김영준;박상윤;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.136-142
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    • 2011
  • The equations of motion for composite plates incorporating magneto-thermo-elastic effects have been derived via Hamilton's principle. In order to get the insight into the implications of a number of geometrical and physical features of the system, the vibrational responses of finite composite rectangular plates immersed in a transversal magnetic field are investigated by applying the extended Galerkin method. The vibration response characteristics of a composite plate are exploited in connection with the magnetic field intensity, thermal load, and electric conductivity of fibrous composite materials. Some pertinent conclusions, which highlight the various effects induced by the magneto-thermo-elastic couplings, are outlined.

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광섬유 센서를 이용한 복합재료로 보수보강된 철근콘크리트 보의 자기진단 기법개발 (Study on the Self Diagnosis of Reinforced Concrete Beam Retrofitted by Composite Materials with Optical Fiber Sensors)

  • 김기수;신영수;김종우;전재홍;조윤범
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.57-60
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    • 2001
  • In order to extend the life time of building and civil infra-structure, nowadays, patch type fibrous composite materials are widely used. Retrofitted concrete columns and beams gain the stiffness and strength, but they lose toughness and show brittle failure. Usually, the cracks of concrete structures are visible with naked eyes and the status of the structure in the life cycle is estimated with visible inspection. After retrofitting of the structure, crack visibility is blocked by retrofitted composite materials. Therefore, structural monitoring after retrofitting is indispensible and self diagnosis method with optical fiber sensor is very useful. In this paper, We try to detect peel out effect and find the strain difference between main structure and retrofitting patch material when they separate each other.

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