• 대한기계학회논문집A
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• 제24권4호
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• pp.1055-1064
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• 2000

First, various specimen geometries, namely, coupon type, waisted type and dog-bone type, were examined to determine appropriate fatigue specimen of thermoplastic composite material AS4/PEEK and the n, fatigue strength of smooth and notched specimens of AS4/PEEK [-45/0/+45/90]2s was investigated. Fatigue tests were performed under load controlled condition at a stress ratio of 0. 1 at a frequency of 5Hz. Stiffness degradation of specimens with fatigue cycling was monitored using an automated unloading compliance technique. The waisted type specimen is found appropriate for smooth fatigue specimen geometry of AS4/PEEK. As for the effect of stress concentration, it is found that fatigue strength is higher for a 2mm-diameter hole notched specimen than a 5mm-diameter one. Fatigue notch factor decreases with the increase of fatigue life. These results are far different from the trend of fatigue strength of metallic materials. The stiffness variation of smooth specimen was only 4% at maximum until final fracture. On the other hand, the stiffness of hole notched specimen was reduced by 45% at maximum. Notched fatigue strength was compared between thermoplastic composite AS4/PEEK and thermosetting composite Graphite/Epoxy. In long-life fatigue (>104), the AS4/PEEK composite shows superior fatigue strength, but in short-life fatigue, the fatigue strength of the Graphite/Epoxy composite is nearly equal or somewhat higher than that of the AS4/PEEK composite.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.122-125
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• 2001

The objective of this research is to develop hybridized yarns for thermoplastic composites, and to examine tile effect of cooling rate on mechanical properties of the composites. The co-braided yarn utilizing carbon fibers as reinforcements and Nylon 66 fibers as matrix materials has been fabricated. Thermoplastic composites have been manufactured by the hot-press forming process. For the processing conditions, cooling rates of $-2.5^{\circ}C$/min and $-60^{\circ}C$/min have been considered. Three-point bending test and losipescu shear test were performed to investigate the effect of the cooling rate and the surface treatment of carbon fibers. SEM photographs were used to investigate the fracture surfaces of the tested samples. The cooling rate of $-60^{\circ}C$/min resulted in the higher strength and elastic modulus for bending and shear tests. The composites of the epoxy-sized carbon fibers showed the lowest strength due to the degradation of the sizing material during the thermoforming process.

• 공업화학
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• 제1권2호
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• pp.124-132
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• 1990

최근 개발된 사관능성 에폭시 수지인 EPON HPT 1071과 diaminodiphenyl sulfone (DDS) 경화제를 이용하여, 이 HPT 1071/DDS계의 기계적 성질을 개선할 목적으로 열가소성 고분자인 Poly(aryl etherimide) (PEI)를 도입하여 그 영향을 고찰하였다. HPT 1071/DDS계의 경우, 에폭시/DDS계의 농도를 각각 0.54, 0.71, 1.0으로 달리한 조성들의 강인성과 굴곡강도는 큰 변화가 없었다. HPT 1071/DDS/PEI 계에서는 PEI 농도가 증가할수록 에폭시 경화물의 강인성 및 굴곡강도는 증가하였으며, 수지와 PEI의 상용성으로 인하여 심한 상분리가 관찰되지 않았다. 경화된 에폭시 수지의 기계적 물성과 형태학에 대한 상관관계도 함께 고찰하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.406-415
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• 2008

Recently, the amount of thermosetting plastic wastes have increased with the production of reinforced plastic composites and causes serious environmental problems. The epoxy composites, one of the versatile thermosetting plastics with excellent properties, cannot be melted down and remolded as what is done in the thermoplastic industry. In this research, a series of experiments that recovers carbon fibers from carbon fiber reinforced epoxy composites for train body was performed. We experimentally examined various decomposition processes and compared their decomposition efficiencies and mechanical property of recovered carbon fibers. For the prevention of tangle of recovered carbon fibers, each composites specimen was fixed with a Teflon supporter and no mechanical mixing was applied. Decomposition products were analyzed by scanning electron microscope (SEM), gas chromatography mass spectrometer (GC-MS), and universal testing machine (UTM). Carbon fibers could be completely recovered from decomposition process using nitric acid aqueous solution, liquid-phase thermal cracking and pyrolysis. The tensile strength losses of the recovered carbon fibers were less than 4%.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.168-175
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• 2015

탄소섬유 강화 복합재료는 높은 비강도 및 비강성을 가지기 때문에 자동차 산업, 선박, 우주 항공 산업과 같은 다양한 산업 분야에 적용되어 왔으며, 수요가 점차 증가하고 있다. 탄소섬유 강화 복합재료에는 기지재로 주로 에폭시(Epoxy)와 같이 점도가 낮고 젖음 특성이 우수하며 강도가 양호한 열경화성(Thermosetting) 수지가 사용된다. 열경화성 수지는 우수한 물리적 특성을 나타내지만 재사용이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 재사용이 가능한 탄소섬유 강화 열가소성 수지(Thermoplastic) 복합재료 개발 및 탄소섬유 재사용에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 열분해 방법을 사용하여 탄소섬유/에폭시 복합재료로부터 탄소섬유와 수지를 분리하여 탄소섬유를 재활용하였다. 에폭시의 분해도(Degree of decomposition)는 열중량분석기(TGA)와 시차 주사현미경(SEM)을 통해 확인하였다. 수지로부터 분리해낸 탄소섬유는 절단(Cutting)과 그라인딩(Grinding) 방법을 거쳐 탄소섬유 복합재료 시트(Sheet)를 제조하였다. 재활용 탄소 섬유로 제조된 탄소섬유 시트는 각각 다른 냉각조건에서 결정화 엔탈피(Crystallization enthalpy)와 기계적 특성, 표면과 단면의 형태를 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1059-1066
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• 2009

근래에 와서 강화 플라스틱 복합재료의 생산과 함께 열경화성 수지 폐기물들의 양이 급격하게 증가하여 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 우수한 기계적 물성을 지닌 유용한 열경화성 수지의 하나인 에폭시 수지는 열가소성 수지처럼 용융되거나 재 성형되지 않는다. 본 연구에서는 철도 차량용 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재로부터 에폭시 수지를 분해하여 탄소섬유를 회수하는 일련의 실험을 수행하였다. 여러 분해공정들을 실험적으로 조사하여, 분해 효율과 회수되는 탄소섬유의 기계적 물성을 비교 검토하였다. 회수되는 탄소섬유가 서로 엉키는 것을 방지하기 위해서 각 복합재료 시편은 테플론 지지대로 고정시키고, 기계적인 교반을 가하지 않았다. 분해 생성물은 전자현미경(SEM), 기체 크로마토그라피 질량분석기(GC-MS) 및 만능재료시험기를 사용하여 분석하였다. 질산 수용액을 사용하는 분해 공정과 액상 및 기상 열분해 공정에서는 탄소섬유가 완전하게 회수되었다. 회수된 탄소섬유의 인장강도 감소율은 4% 미만으로 미미하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권9호
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• pp.1041-1046
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• 2012

본 연구에서는 SP-100 알루미늄 분말 에폭시의 경도 및 압축강도를 평가하기 위해, 후경화 조건을 달리한 5 종류의 시편에 대해 온도별 경도 측정 시험과 압축강도시험을 수행하였다. 온도별 표면경도 시험 결과, 후경화 온도가 높을수록 경도가 높게 나타나는 것을 확인하였다. 특히, Case 3과 Case 4의 경우가 다른 Case의 시편에 비해 상대적으로 높은 경도를 보임을 알 수 있었다. 압축시험을 통한 시편의 압축강도는 후경화를 실시한 시편들이 비교적 유사한 강성 및 강도를 나타내었으며 미실시한 시편은 열가소성 수지와 같은 압축응력곡선을 나타내었다.

• Composites Research
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• 제31권4호
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• pp.122-127
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• 2018

섬유강화고분자복합재료(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastics)의 경량화는 자동차 및 항공 분야에서 끊임없이 요구되고 있으며, 구조용 폼과 CFRP를 혼합하여 샌드위치 복합재료로 사용되고 있다. 본 연구에서는 열경화성 소재인 에폭시 폼과 폴리우레탄 폼 및 열가소성 소재인 PET 폼과 PVC 폼의 조성 차이에 따른 폼의 형상 및 열 노화를 통해 변화되는 기계적 특성 변화를 관찰하였다. 성형한 에폭시 폼, 폴리우레탄 폼 및 상용화된 PET 폼과 PVC폼을 180도에서 열 노화시켰으며, 30, 60, 120, 180분의 노화시간에 따라 구조용 폼의 변화를 광학 현미경 및 만능시험기로 폼 셀의 형상 및 압축강도를 평가하였다. 궁극적으로 에폭시 폼이 가장 높은 2.6 MPa의 압축강도를 가졌으며, 열 노화 조건에서도 물성저하나 형상의 변화가 거의 발생되지 않았다. 이는 에폭시 폼이 타 구조용 폼에 비해 열 노화 조건에서 후경화되어 강직한 조성을 이루며, 타 구조용 폼과는 다르게 내열 특성이 우수하기 때문에 고온용 구조용 폼으로 적용하기 적합한 소재임을 확인하였다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.129-129
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• 2006

Conventional solvent-based polyurethane (PU) is well established for wide applications, such as textile treatments, surface coating, adhesive and so on. Due to the demands of safety, economic, and environmental protection, the solvent-based PU is restricted and has been phasing out and aqueous-based PU is becoming the world market trend, which is an environmental friendly product. The chemical resistance, physical and mechanical properties of aqueous-based PU are still not competible with solvent-based PU. Because of aqueous-based PU is a linear thermoplastic polymer with lower average molecular weight. Their improvements are normally performed by a post-curing reaction or a polymer hybridization to enhance the polymer cross-linking density. Hybridization of PU with aqueous-based epoxy resin or acrylate emulsion and then cured by a curing agent for improving the performance properties and reducing the cost of aqueous-based PU.Furthermore, a special function is added to aqueous-based PU increasing the application value, for examples, flame retardation, polymeric dyes, hydrophilic and etc.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권6호
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• pp.1003-1007
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• 2012

A nondestructive technique would be very useful. Advanced NDE T-ray (terahertz ray) techniques of technology and instrumentation has provided a probing field on the electromagnetic spectrum. However, the T-ray is limited in order to penetrate a conducting material to some degree. Here, the T-ray would not go through easily the CFRP composite laminates since carbon fibers are electrically conducting while the epoxy matrix is not. So, investigation of terahertz time domain spectroscopy (THz TDS) was made and reflection and transmission configurations were studied for a 48-ply thermoplastic PPS(poly-phenylene sulfide)-based CFRP solid laminate. It is found that the electrical conductivity of CFRP composites depends on the direction of unidirectional fibers.