• 제목/요약/키워드: glass fibers

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LNGC 경량화를 위한 파이프 지지용 클램프의 복합소재 적용 연구 (A Study on the Application of Composites to Pipe Support Clamps for the Light-weight LNGC)

  • 배경민;임윤지;윤성원;하종록;조제형
    • Composites Research
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    • 제34권1호
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    • pp.8-15
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    • 2021
  • 조선해양 산업에서 선박의 에너지 절감과 운항효율 향상을 위한 부품의 경량화 기술이 요구됨에 따라서, 고강도의 경량소재인 섬유강화 복합소재를 부품소재로 적용하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 LNGC 경량화를 위해 파이프 지지용 클램프의 섬유강화 복합소재 적용 가능성을 평가하였다. 탄소섬유 및 유리섬유를 강화섬유로 하여 섬유강화 복합소재를 제조하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 통해 복합소재의 강화재료와 기지재료의 물성을 역계산하여 섬유 적층 패턴별 물성 변화에 따른 성능 예측을 수행하였다. 또한, 유한요소해석 프로그램를 통해 복합소재 두께에 따른 클램프의 구조해석을 수행하였다. 연구결과 경량화를 위해 클램프의 섬유강화 복합소재의 적용시 두께 선정에 주의가 필요함을 확인할 수 있었다. 향후 보완 설계 시 구조물의 형상변경 및 경량화를 위한 구조변경에 용이할 것으로 판단된다.

상온 및 저온에서의 탄소와 유리섬유/에폭시 복합재료의 계면특성 비교 (Comparison of Interfacial Aspects of Carbon and Glass Fibers/Epoxy Composites by Microdroplet Tests at Low and Room Temperatures)

  • 왕작가;공조엘;김명수;박종만;엄문광
    • 접착 및 계면
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    • 제10권4호
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    • pp.162-168
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    • 2009
  • 극저온 온도에서 최적복합재료물성치의 사전 연구로서, 실온과 저온, 즉 $25^{\circ}C$$-10^{\circ}C$에서 카본 혹은 유리섬유가 함침된 에폭시 복합재료의 계면 물성치가 미세역학인 시험법을 사용하여 평가되었다. 인장과 압축하중 조건에서 저온에서의 기계적인 강성도가 상온에서의 강성도보다 증대하였다. 실온과 저온에서의 계면전단강도가 에폭시 기지의 인성과 겉보기 강성도를 사용하여 상호 비교하였다. 기지의 강성도 향상으로 인해 계면전단강도가 실온보다 저온에서 높게 나타났다. 유리와 카본 섬유의 인장 강도들의 통계적인 분포가 다른 온도의 범위 평가되었고, 이것들은 섬유의 고유결함과 견고함에 의해서 결정된다.

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유리단섬유로 보강된 분사식 섬유보강 복합재료의 인장거동에 관한 미세역학 기반 해석 (Micromechanics-based Analysis on Tensile Behavior of the Sprayed FRP Composites with Chopped Glass Fibers)

  • 양범주;하성국;이행기
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.211-217
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    • 2012
  • 본 연구에서는 유리단섬유로 보강된 분사식 섬유보강 복합재료의 인장거동 평가를 위한 실험 및 해석연구를 수행하였다. 이를 위해 다양한 변형율속도(strain rate)에 따른 에폭시수지 및 분사식 섬유보강 복합재료의 인장강도 실험을 수행하였다. 본 연구에 사용된 분사식 섬유보강 복합재료는 15mm 길이로 절단된 유리단섬유가 25% 부피비율로 혼입된 보수 보강용 재료이다. 에폭시수지의 점탄성 특성을 고려하기 위해 역산모델링(inverse simulation)을 수행하여 변형율속도에 따른 점성변화를 함수식으로 제안하였다. 역산모델링을 통해 제안된 함수식을 미세역학 기반의 점탄성 손상모델(micromechanics-based viscoelastic damage model; Yang et al., 2012)에 적용하여 분사식 섬유보강 복합재료의 인장거동을 수치적으로 해석하였다. 분사식 섬유보강 복합재료의 인장거동 해석결과와 실험결과를 비교하여 미세역학 기반의 점탄성 손상모델의 정확성을 검증하였다.

유리섬유/대나무섬유/PP 복합재의 제조 조건에 따른 기계적 및 VOC 특성 비교 연구 (Comparative Study of Mechanical and VOC Properties According to Manufacturing Conditions of Glass Fiber/Bamboo Fiber/PP Composites)

  • 이수경;박태성;안승국
    • 한국염색가공학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.153-160
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    • 2021
  • In this study, composite materials were prepared by varying the content of glass fiber and bamboo fiber in PP/glass fiber/bamboo fiber. Experiments were conducted to confirm the mechanical properties(tensile, impact and burst strength) and volatile organic compound content of the bamboo fiber composite prepared under these conditions. An improvement in the main properties was observed at a fiber content of 30wt%. When the fiber fraction was increased above 30wt%, the mechanical properties tended to decrease due to the agglomeration of fibers at higher load fractions. In addition, the content of volatile organic compounds increased as the content of bamboo fibers increased, which is thought to be due to the volatile organic compounds generated during the manufacturing process of the composite material being present in the composite material without escaping from the pores of the bamboo fibers and volatilizing at a certain temperature. As a result of confirming the physical properties of the composite, it is considered that the optimal mixing condition is 30wt% of bamboo fiber for the composite produced by varying the amount of bamboo fiber composite. In the future, it is thought that follow-up experiments to confirm and improve the pre-treatment conditions for reducing the content of volatile organic compounds in the manufactured composite material are possible.

마이크로 파를 이용한 현무암 용융과 섬유 제조 (Microwave Melting of the Basalt Rock and Fiber Spinning)

  • 허유;김형진;양희원;전경진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.78-85
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    • 2009
  • High performance functional fibers are demanded increasingly in the modern industries, while the inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers, and metal fibers are representative among them in that they have high strength, consistent properties in a broad temperature change, etc.. This paper reports on the experimental trial to apply the microwave furnace on melting the natural basalt rock that spreads overall on the global surface and is supposed to be used as the raw material for the inorganic high performance fiber. Results showed that the new method to use the microwave as the heating source to melt the basalt rock was feasible. The crucible spinning could effectively applied for producing the basalt fibers up to 10 micrometer diameter, when the crushed basalt rocks were used. For drawing the molten basalt the drawing roller surface feature was a very important factor.

AKD 처리한 홍조류섬유 보강 바이오복합재료의 특성 (Effect of Alkyl Ketene Dimer(AKD) on Red Algae Reinforced Biocomposites)

  • 이민우;박동휘;서영범
    • 펄프종이기술
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    • 제43권2호
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    • pp.66-71
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    • 2011
  • Biocomposites were fabricated with biodegradable polymers and natural fibers. Biocomposites have benefits of low cost, low density, and biodegradability over inorganic fiber composite, and give comparable strength properties. Hydrophobic polymer used for sizing in paper industry, AKD (Akenyl Keten Dimer), was applied to natural fibers, red algae fibers (RAF) in this study, to make fiber surfaces more compatible to hydrophobic nature of matrix polymers. Composites with RAF, kenaf, glass fibers, and carbon fibers have been fabricated by a compression molding method and their thermo-mechanical properties have been studied. Also, the thermal dimensional stability test was done from at 30 to $100^{\circ}C$. The storage moduli and the thermo-mechanical stabilities of polypropylene and poly lactic acid based biocomposites were improved by reinforcing with the RAF and much more with AKD treated fibers. Dimensional stability of biocomposite was also markedly improved by AKD pretrement on RAF.

50 cm of Zirconia, Bismuth and Silica Erbium-doped Fibers for Double-pass Amplification with a Broadband Mirror

  • Markom, Arni Munira;Muhammad, Ahmad Razif;Paul, Mukul Chandra;Harun, Sulaiman Wadi
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권1호
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    • pp.32-38
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    • 2022
  • Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) have saturated the technological market but are still widely used in high-speed and long-distance communication systems. To overcome EDFA saturation and limitations, its erbium-doped fiber is co-doped with other materials such as zirconia and bismuth. This article demonstrates and compares the performance using three different fibers as the gain medium for zirconia-erbium-doped fibers (Zr-EDF), bismuth-erbium-doped fibers (Bi-EDF), and commercial silica-erbium-doped fibers (Si- EDF). The optical amplifier was configured with a double-pass amplification system, with a broadband mirror at the end of its configuration to allow double-pass operation in the system. The important parameters in amplifiers such as optical properties, optical amplification and noise values were also examined and discussed. All three fibers were 0.5 m long and entered with different input signals: 30 dBm for low input and 10 dBm for high input. Zr-EDF turned out to be the most relevant optical amplifier as it had the highest optical gain, longest transmission distance, highest average flatness gain with minimal jitter, and relevant noise figures suitable for the latest communication technology.

Experimental and numerical studies on flexural behavior of high strength concrete beams containing waste glass

  • Haido, James H.;Zainalabdeen, Marwa A.;Tayeh, Bassam A.
    • Advances in concrete construction
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    • 제11권3호
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    • pp.239-253
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    • 2021
  • The behavior of concrete containing waste glass as a replacement of cement or aggregate was studied previously in the most of researches, but the present investigation focuses on the recycling of waste glass powder as a substitute for silica fume in high strength concrete (HSC). This endeavor deals with the efficiency of using waste glass powder, as an alternative for silica fume, in the flexural capacity of HSC beam. Thirteen members with dimensions of 0.3 m width, 0.15 m depth and 0.9 m span length were utilized in this work. A comparison study was performed considering HSC members and hybrid beams fabricated by HSC and conventional normal concrete (CC). In addition to the experiments on the influence of glass powder on flexural behavior, numerical analysis was implemented using nonlinear finite element approach to simulate the structural performance of the beams. Same constitutive relationships were selected to model the behavior of HSC with waste glass powder or silica fume to show the matching between the modeling outputs for beams made with these powders. The results showed that the loading capacity and ductility index of the HSC beams with waste glass powder demonstrated enhancing ultimate load and ductility compared with those of HSC specimens with silica fume. The study deduced that the recycled waste glass powder is a good alternative to the pozzolanic powder of silica fume.

AIO 에 의한 Glass 광학부품 Bonding (Optical components assembly by AIO bonding method)

  • Potapov, S.;Ku, Janam;Yoon, Eungyeoul;Chang, Donghoon
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.254-255
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    • 2002
  • Optical elements such as small glass lenses or optical fibers can be permanently bonded to substrates using Al inter-layer by applying Pressure and heating. As an example aspherical lens was bonded on a silicon V-groove. The bonding has high shear strength and good thermal cycling stability.

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유리섬유를 미리 함침시켜 제조한 GF/PA/PP 삼성분 복합재료에 관한 연구 (A Study on the Ternary GF/PA/PP Composites Manufactured by Using Pre-impregnated Glass Fiber)

  • 윤병선;우동진;서문호;이석현
    • 폴리머
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    • 제24권5호
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    • pp.701-712
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    • 2000
  • 인발수지 함침장치를 사용하여 장섬유 강화 GF/PA 연속섬유를 제조한 후, 이에 PP 수지를 부가하는 새로운 방법으로 GF/PA/PP 삼성분계 복합재료를 제조하였다. 이들 복합재료의 기계적 특성을 비교한 결과, 제조 공정에 따라 물성이 다르게 나타났다. 예측한 대로 단일 사출 공정으로 제조한 GF/PA/PP(I) 복합재료 시편이 압출 후 사출 공정을 거친 GF/PA/PP(EI) 복합재료 시편보다 장섬유 함량이 높아 우수한 물성을 보여 주었다. 각 상 간의 계면 결합력을 개선시키기 위하여 상용화제로 PP-MAH를 첨가한 복합재료 제조 연구를 수행한 결과, 상용화제가 첨가되지 않은 복합재료보다 상용화제가 도입된 복합재료가 각 상 간의 계면 결합력이 향상되어 점도 및 기계적 특성이 크게 증가함을 볼 수 있었다. 특히, 이들 복합재료의 모폴로지를 관찰한 결과 상용화제가 첨가되지 않은 GF/PA/PP 복합재료의 경우는 가공 방법에 관계없이 유리섬유 주변에 PA 수지가 남아 있는 형태학적 구조를 나타내었으나, 상용화제로 PP-MAH가 도입된 경우는 PA 수지와 PP 수지 및 기지재와 유리섬유 사이에 계면 결합력이 증가됨으로 인해 유리섬유 계면에 인접한 수지가 PA 수지외에 PP 수지도 남아 있는 복잡한 구조를 보여 주었다.

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