Nah, Hwan-Seon;Kim, Kang-Seok;Kim, Kang-Sik;Lee, Chul-Woo;Baker, Randy
Corrosion Science and Technology
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제8권2호
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pp.68-73
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2009
An evaluation of underwater - repair coating materials was based on the premise that defective areas of the existent epoxy coating such as blistering and cracking will be repaired on spot under submerged condition. Tests include the clarification as to whether they are compatible between as-built coating and new repair coating on each concrete specimen. Candidate coating materials for repair were tested in a laboratory to scrutinize their suitability to perform the needed function satisfactorily. The qualification tests performed are as a minimum as follows: Integrated radiation tolerance test, chemical resistance test (submerged condition in deionized water), hardness test and adhesion test of the repair materials. The proper repair coating materials were selected and approved from this test results.
변형과 파손 등의 공용성능 문제가 발생하고 있는 아스팔트 포장과 콘크리트 포장에 비해 내구성능이 우수한 에폭시와 세라믹스를 결합한 혼합물을 도로포장에 적용하기 위하여 실내물성실험을 수행하고 현장에 적용하였다. 본 연구는 부착력과 내구성이 뛰어나 구조물 보수, 보강에 널리 사용되는 에폭시를 도로포장에 적용하기 위해서 세라믹스와 금속성분 등의 micro powder를 첨가하여 포장 재료로써의 공용성능을 확인하고 이를 현장에 적용하여 작업성과 시공성 등을 확인하였다. 콘크리트포장 현장의 시험시공은 파손된 기존 포장구간에 면처리 후 7 mm 박층으로 시공하였고, 아스팔트포장 현장의 시험시공은 파손된 기존 포장구간에 면처리 후 15 mm 박층으로 시공하여, 12개월 가량 균열 및 변형 발생여부를 관찰하였다. 에폭시와 세라믹스를 결합한 혼합물은 기존 포장과의 부착력이 뛰어났으며, 변형과 파손에 대한 저항성이 기존 포장재료에 비해 우수한 것으로 나타나 이를 도로현장에 적용할 경우, 공용성능 및 공용년한의 향상이 기대된다.
세 가지의 다른 산처리를 한 단일 탄소섬유로 함침된 CNT-에폭시 나노복합재료는 전기-미세역학적 기술과 젖음성 시험법을 사용하여 분산과 자체-감지능을 조사하였다. 자체-감지능은 접촉저항의 노이즈가 산 처리되지 않은 CNT보다, 산 처리된 단일 탄소섬유 CNT-에폭시 나노복합재료가 다소 더 크게 나타났다. 반면에, 겉보기 강성도는 산 처리를 한 경우가 응력전달이 더 잘되어, 산처리 하지 않은 경우보다 더 컸다. 탄소섬유와 CNT-에폭시간의 계면전단강도는 CNT 첨가로 인하여 점도가 증가하기 때문에 탄소섬유와 순수 에폭시간의 경우보다 낮게 나타났다. CNT-에폭시 나노복합재료는 순수 에폭시보다 더 큰 소수성을 보여 주었다. 열역학적인 접착일은 계면전단강도와 대략 비례적인 관계를 보여주지만, 겉보기 강성도는 접착일과는 반비례를 나타내었다. 요구되는 물성에 따라서, 최대조건 대신에 최적의 산처리 조건이 필요로 할 것이다.
수소가스용 압력용기의 안전성 평가를 위해 다양한 내구성 시험이 요구된다. 고온 정압 시험은 고압(875 bar) 하에 고온(85℃ 이상)에서 장시간(1,000시간) 유지하여 수소 용기의 내구성을 시험하는 방법이며 승용차용 용기에 한정되어 있다. 하지만 대용량 수소버스용 용기와 관련된 고온 정압 시험의 국제 기준은 논의 초기 단계이며, 시험의 효율성 및 신뢰성 측면에서 가속시험 기준 제시 등의 현실적 보완이 필요하다. 본 연구에서는 수소버스용 내압용기의 고온 정압 시험 기준을 정립하기 위해 열적환경에 노출된 내압용기 복합재의 기계적 물성평가를 진행하였다. 복합재의 인장강도는 수지의 유리전이온도에 가까워질수록 수지의 열화로 인해 강도가 감소한다. 또한 장시간 유지 시 수지의 후경화로 인해 인장강도의 재상승을 확인할 수 있었다. 따라서 대용량 수소버스용 압력용기의 고온 정압 시험은 탄소섬유 복합재의 에폭시 수지 물성을 바탕으로 시험 조건을 설정해야 한다.
The material for the machine tool structure should have high static stiffiness and damping in its property to improve both the static and dynamic performances. The static stiffness of a machine tool can be inceased by using either higher modulus material in the structure of a machine tool. However, the machine tool structrue with high stiffness but low damping is vulnerable to vibration at the resonance frequencies of the structure . For the high precision and highsped machine tool structure, therefore, the high damping capacity is most important in order to suppress vibration. The damping of a machine tool can not be increased by increasing the static stiffness. The best way to increase the damping capacity of the machine tool structure is to use a composite material which is composed of on material with high stiffness with low damping and another material with low stiffness with high damping. Therefore, in this paper, the bed of the ultra high precision grinding machine for mirror surface machining of brittle materials such as ceramics and composite materials was designed and manufactured with the epoxy concrete material. The epoxy concrete material was prepared by mixing epoxy resin with different size sands and gravels. The modulus, compressive strength, coefficient of thermal expansion, specific heat, and damping factor were measured by varying the compaction ratio, sizes and contents of the ingredients to assess the effect of the processing parameters on the mechanical properties of the material. Based of the measured properties, the prototype epoxy resin concrete bed for the mirror surface CNC grinding machine was designed and manufactured.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제11권2호
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pp.69-72
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2010
This study investigates the thermal and mechanical properties of insulation elements through the mixing of epoxy based micro and nano particles. Regarding their thermal properties, differential scanning calorimeter and dynamic mechanical analyser were used to calculate the cross-linking densities for various types of insulation elements. The mechanical properties of the bending strength, the shape and scale parameters, were obtained using the Weibull plot. This study obtained the best results in the scale parameters, at 0.5 phr, for the bending strength of the epoxy nano-and-micro mixture composites.
Rubber-modified epoxy resins have been employed as adhesive and matrix materials for glass and corbon-fiber composites. The behavior of fracture around a crack tip for rubber-modified epoxy resin is investigated through the acoustic emission (AE) analysis of compact tension specimens. Damage zone and rubber particles distributed around a crack tip were observed by a polarized optical microscope and an atomic force microscope (AFM). The damage zone in front of pre-crack tip in rubber-modified specimen $(15wt\%\; rubber)$ began to form at about $13\%$ level of the fracture load and grew in size until $57\%$ load level. After that, the crack propagated in a stick-slip manner. Based on time-frequency analysis of AE signals and microscopic observation of damage zone, it was thought that AE signals with frequency bands of 0.15-0.20 MHz and 0.200.30 MHz were generated from cavitation in the damage zone and crack propagation, respectively.
A conductive additive is prepared by dispersing multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) on Cu powder by mechanical milling and is distributed in epoxy to enhance its electrical conductivity. During milling, the MWCNTs are dispersed and partially embedded on the surface of the Cu powder to provide electrically conductive pathways within the epoxy-based composite. The degree of dispersion of the MWCNTs is controlled by varying the milling medium and the milling time. The MWCNTs are found to be more homogeneously dispersed when solvents (particularly, non-polar solvent, i.e., NMP) are used. MWCNTs gradually disperse on the surface of Cu powder because of the plastic deformation of the ductile Cu powder. However, long-time milling is found to destroy the molecular structure of MWCNTs, instead of effectively dispersing the MWCNTs more uniformly. Thus, the epoxy composite film fabricated in this study exhibits a higher electrical conductivity than 1.1 S/cm.
본 연구에서는 다양한 실내시험을 통하여 국내에서 개발된 에폭시 아스팔트 혼합물의 공용성을 평가하였다. 최대입경 13mm의 밀입도 혼합물을 기초로 하여 아스팔트 바인더의 20% 또는 40%를 국산 및 일본산 에폭시 수지로 치환하여 4종류의 에폭시 아스팔트 혼합물의 배합 설계를 실시하였다. 에폭시 아스팔트의 가사시간이 에폭시 수지가 40% 사용한 경우 3시간, 20% 사용한 경우 6시간 정도임을 확인할 수 있었다. 휠트랙킹 시험, 간접인장 반복시험, 그리고 저온 휨 시험 결과 국산 및 일본산 에폭시 아스팔트 혼합물의 공용성이 일반 아스팔트 혼합물 보다 상당히 우수한 것으로 나타났다. 하지만 일부 에폭시 아스팔트 혼합물에서는 수분손상 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 일본산 에폭시 아스팔트 혼합물과 국산 에폭시 아스팔트는 유사한 성능을 나타냈다. 또한 콘크리트 보수재로 개발한 국산 에폭시 아스팔트의 적합성을 평가하기 위하여 추가적으로 열팽창계수, 부착강도, 인장강도를 측정한 결과, 일반 콘크리트와의 부착력은 우수하고 인장강도는 유사한 것으로 나타났으나 열팽창계수는 5배정도 큰 것으로 나타났다.
The moisture absorption properties such as diffusion coefficient and moisture content ratio of liquid type epoxy resin systems with the filler were investigated. Bisphenol A type and Bisphenol F type epoxy resin, Kayahard MCD as hardener and 2-methylimidazole as catalyst were used in these epoxy resin systems. The nano-sized spherical type fused silica as filler were used in order to study the moisture absorption properties of these liquid type epoxy encapsulant according to the change of filler size. The temperature of glass transition (Tg) of these epoxy resin systems was measured using Dynamic Scanning Calorimeter (DSC), and the moisture absorption properties of these epoxy resin systems according to the change of time were observed at $85^{\circ}C$ and 85% relative humidity condition using a thermo-hygrostat. The diffusion coefficients in these systems were calculated in terms of modified Crank equation based on Ficks' law. An increase of Tg and diffusion coefficient with filler size in these systems can be observed, which are attributed to the increase of free volume with Tg. The change of maximum moisture absorption ratio according to the filler size and filler content cannot be observed; however, the diffusion coefficients of these systems decreased with filler content. The diffusion via free volume is dominant in the epoxy resin systems with low nano-sized filler content; however, the diffusion with the interaction of absorption according the increase of the filler surface area is dominant in the liquid type epoxy encapsulant with high nano-sized filler content.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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