• 제목/요약/키워드: hybrid composite materials

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동시 경화 장섬유 복합재료-알루미늄 혼성 구조물의 접착 특성 연구 (A Study on Adhesion Characteristics of Co-cured Long Fiber Prepreg Sheet-Aluminum Hybrid Structures)

  • 이성우;장승환
    • Composites Research
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    • 제31권1호
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    • pp.17-22
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    • 2018
  • 장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)는 기존 연속섬유로 구성된 섬유 강화 복합재료에 비해 우수한 생산 효율과 성형성을 가지고 있다. 섬유 강화 복합재료가 타 재료와 혼성으로 사용이 되는 경우 이종 재료의 체결을 위해 접착 방법을 사용하게 되며, 접착부의 강도는 혼성 구조물의 강도를 결정하기 때문에 복합재료 접합부의 설계는 중요하다. 본 연구에서는 동시에 경화된 LFPS와 알루미늄의 접합부를 다양한 표면처리 조건과 온도 및 수분 환경조건에 따른 접착 특성을 평가하였다. 표면처리 기법으로는 기계적인 방법인 연마와 플라즈마 표면처리를 대상으로 하였다. 다양한 표면처리가 적용된 접착 조인트는 단면 겹치기 접착 조인트를 사용하여 실험하였다. 여러 조건들에서 접착 강도가 평가되었고 가장 적절한 조건이 도출되었다.

에폭시/몬모릴로나이트 나노복합재료의 유전특성 평가 (Evaluation on Dielectric Properties of Epoxy/Montmorillonite Nanocomposites)

  • 장용균;김우년;김준경;박민;윤호규
    • 폴리머
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    • 제30권6호
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    • pp.492-497
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    • 2006
  • 에폭시/몬모릴로나이트(MMT) master batch의 혼합온도를 달리하여 복합재료를 제조하였으며, MMT의 박리에 의한 복합재료의 유전특성을 비교하였다. MMT 함량이 낮은 복합재료에서 MMT의 박리가 지배적으로 발생하였으며, 고함량의 MMT 복합재료에서는 master batch 제조온도가 증가할수록 MMT의 층간거리가 증가하였다. 박리가 지배적인 저함량의 MMT 복합재료에서는 적절한 후경화 조건에 의해 유리전이온도가 증가되는 것을 알 수 있었다. MMT의 박리가 효과적으로 발생한 복합재료에서는 에폭시 분자구조의 배향분극이 억제됨으로써 유전율과 유전손실이 감소하였으며, 에폭시/MMT master batch의 혼합온도 및 시간, 그리고 복합재료의 후경화 조건에 따라서 복합재료의 유전특성을 향상시킬 수 있었다.

온도 상승에 따른 혼합금속복합재료의 건식 마찰특성 평가 (Evaluation of Dry Tribological Characteristics of Hybrid Metal Matrix Composites with Temperature Rising)

  • 왕일기;알리 모하마드 압사;송정일
    • Composites Research
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    • 제23권2호
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    • pp.10-16
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    • 2010
  • 가압주조법으로 제조된 알루미나 섬유와 SiC 입자 혼합금속복합재료의 마찰특성을 조사하였다. 핀 형태의 마모 시험편은 전체 부피비 20%에 섬유와 입자의 서로 다른 비를 갖고 있다. 혼합금속복합재료의 윤활마모시험은 핀과 디스크 타입의 마모시험기를 사용하여 수행되었는데, 상온과 고온 $100^{\circ}C$$150^{\circ}C$.에서의 건식마찰특성을 각각 수행하였다. 마모면의 미시분석은 주사전자현미경(SEM)으로 조사하여 마찰특성과 마모거동을 분석하였다. 시험 결과 마모저항은 상온에서는 섬유와 같은 방향인 (PR) 방향에서는 SiC입자의 증가에 따라 향상되었다. 고온에서는 섬유와 수직한 방향(N)의 마모특성은 PR방향의 섬유가 마모면으로 전체적으로 쉽게 뽑히기 때문에 PR방향의 금속보합재료의 마모특성보다 우수하였다. 한편 마찰계수는 온도증가에 따라 감소하였다.

탄소섬유 복합재료-금속 하이브리드 팬터그래프 상부암 설계 (Design of CFRP-Metal Hybrid Pantograph Upper-arm)

  • 전승우;한민구;장승환;조용현;박철민
    • Composites Research
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    • 제28권5호
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    • pp.327-332
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고속철도 경량화를 위해 금속-탄소섬유 복합재료 하이브리드 팬터그래프에 대한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 강철로 구성된 기존 팬터그래프의 고강성 및 경량화를 구현하기 위하여 금속 상부암의 내부와 외부를 적절한 두께로 가공하고 그 후 복합재료를 적층한 금속-탄소섬유복합재료 하이브리드 상부암을 설계하였다. 하이브리드 상부암의 구조강성과 질량 등을 고려하여 적절한 금속을 강철과 알루미늄으로 결정하였다. 각 설계 파라메터의 변화에 따른 구조의 강성 변화를 확인하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 그 결과를 팬터그래프 CX-PG 모델에 접목시켜 실제 수직하중에 따른 강성과 질량 변화율을 도출하였다. 이러한 결과로부터 고강성, 경량화 팬토그래프 설계를 위한 적절한 형상조건을 제안하였다.

전기영동법에 의한 탄소나노튜브 및 탄소나노섬유 강화 탄소섬유 하이브리드 복합재료 (CNT and CNF reinforced carbon fiber hybrid composites by electrophoresis deposition)

  • 최오영;이원오;이상복;이진우;김진봉;최현성;변준형
    • Composites Research
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    • 제23권3호
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    • pp.7-12
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    • 2010
  • 탄소섬유 복합재료의 전기전도도와 기계적 강도를 높이기 위하여 음극 및 양극 전기영동법을 이용하여 탄소나노튜브(MWCNT)와 탄소나노섬유(CNF)를 탄소섬유직물에 부착하였다. 양극 전기영동에서는 MWCNT와 CNF의 탄소나노 입자들만이 탄소 섬유에 부착되었으나, 음극 전기영동에서는 MWCNT와 CNF 및 나노 크기의 구리 입자가 동시에 탄소섬유직물에 부착되었고 이에 따라 부착 밀도 및 복합재료 물성의 증대라는 시너지 효과를 거둘 수 있었다. 특히 나노 크기의 탄소나노입자 및 마이크로 크기의 탄소 섬유가 혼합된 멀티스케일 복합재료의 제조를 통해 두께 방향 전기전도도의 높은 향상을 얻었다. 또한 MWCNT와 CNF를 동시에 멀티스케일 복합재료에 적용하였을 경우, 각각을 적용한 경우보다 두께 방향 전기전도도가 높게 나타났다.

랜덤하중이 하이브리드 금속복합재료의 피로수명에 미치는 영향 (The effect of random spectrum on the fatigue life of hybrid metal matrix composites)

  • 김성훈;배성인;송정일
    • Composites Research
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    • 제16권6호
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    • pp.48-55
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    • 2003
  • 본 연구는 알루미늄 합금(AC8A)과 금속복합재료 (A1/A12O3) 및 혼합금속 복합재료(A1/A12O3/A12O3p)의 피로시험 결과 비교와, 일정진폭 피로 하중으로부터 예측한 수명과 실험으로부터 얻은 피로 수명의 비교하는 것이고, 음향방출(Acoustic Emission, AE) 방법을 이용하여 피로 시험 시 균열 발생의 측정 및 예측을 하고자 하였다. 노치재의 실험결과에 따르면, 세라믹 보강재의 첨가로 인해 기지재 보다 연성이 저하된 하이브리드 금속 복합재료와 단일 금속 복합재료의 피로 수명은 두 가지 하중 조건에서 모두 기지재 보다 더욱 짧은 수명을 나타내었다. 또한 누적피로수명평가 방법을 통해 예측된 피로수명은 랜덤하중 하에서 실험을 통해 얻어진 피로 수명과 거의 일치하였다.

A Study on the E-textiles Dip-Coated with Electrically Conductive Hybrid Nano-Structures

  • Lee, Euna;Kim, Jongjun
    • 패션비즈니스
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    • 제21권6호
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    • pp.16-30
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    • 2017
  • Currently, e-textile market is rapidly expanding and the emerging area of e-textiles requires electrically conductive threads for diverse applications, including wearable innovative e-textiles that can transmit/receive and display data with a variety of functions. This study introduces hybrid nano-structures which may help increase the conductivity of the textile threads for use in wearable and flexible smart apparels. For this aim, Ag was selected as a conductive material, and yarn treatment was implemented where silver nanowire (AgNW) and graphene flake (GF) hybrid structures overcome the limitations of the AgNW alone. The yarn treatment includes several treatment conditions, e.g., annealing temperature, annealing time, binder material such as polyurethane (PU), coating time, in order to search for the optimum method to form stable conductive nano-scale composite materials as thin film on the surface of textile yarns. Treatedyarns showed improved electrical resistance readings. The functionality of the spandex yarn as a stretchable conductive thread was also demonstrated. When the yarn specimens were treated with colloid of AgNW/GF, relatively good electrical conductivity value was obtained. During the extension and recovery cycles of the treated yarns, the initial resistance values did not deteriorate significantly, since the network of nanowire structure with the support of GF and polyurethane stayed flexible and stable. Through this research, it was found that when one-dimensional structure of AgNW and two-dimensional structure of GF were mixed as colloids and treated on the surface of textile yarns, flexible and stretchable electrical conductor could be formed.

Correlation between different methodologies used to evaluate the marginal adaptation of proximal dentin gingival margins elevated using a glass hybrid

  • Hoda S. Ismail;Brian R. Morrow;Ashraf I. Ali;Rabab El. Mehesen;Franklin Garcia-Godoy;Salah H. Mahmoud
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제47권4호
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    • pp.36.1-36.17
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    • 2022
  • Objectives: This study aimed to evaluate the effect of aging on the marginal quality of glass hybrid (GH) material used to elevate dentin gingival margins, and to analyze the consistency of the results obtained by 3 in vitro methods. Materials and Methods: Ten teeth received compound class II cavities with subgingival margins. The dentin gingival margins were elevated with GH, followed by resin composite. The GH/gingival dentin interfaces were examined through digital microscopy, scanning electron microscopy (SEM) using resin replicas, and according to the World Dental Federation (FDI) criteria. After initial evaluations, all teeth were subjected to 10,000 thermal cycles, followed by repeating the same marginal evaluations and energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis for the interfacial zone of 2 specimens. Marginal quality was expressed as the percentage of continuous margin at ×200 for microscopic techniques and as the frequency of each score for FDI ranking. Data were analyzed using the paired sample t-test, Wilcoxon signed-rank test, and Pearson and Spearmen correlation coefficients. Results: None of the testing techniques proved the significance of the aging factor. Moderate and strong significant correlations were found between the testing techniques. The EDS results suggested the presence of an ion-exchange layer along the GH/gingival dentin interface of aged specimens. Conclusions: The marginal quality of the GH/dentin gingival interface defied aging by thermocycling. The replica SEM and FDI ranking results had stronger correlations with each other than either showed with the digital microscopy results.

Ceromer (Targis)에 의한 법랑질 마모에 관한 연구 (AN IN-VITRO WEAR STUDY OF CEROMER AND HUMAN ENAMEL)

  • 김정민;이선형;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.438-445
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    • 2000
  • The ideal restorative material should mimic the properties of the tissues it replaces. Dental composite resins have been used widely as restorative materials due to its advantages such as excellent esthetics and ease of manipulation. But inadequate wear resistance has been a major factor limiting the use of composite restorative materials. Improved manufacturing techniques have allowed the development of hybrid composites, with a greater percentage volume filler loading, which have improved physical and mechanical properties. However they are lacking in the study of wear resistance. The purpose of this study was to evaluate the wear of human enamel against ceromer by the use of a pin-on-disk type wear testers. Discs of ceromer(Targis ; lvoclar Vivadent, Amherst. NY) and discs of type III gold alloy as a control were used f9r test specimens. Intact cusp of premolar and molar were used for enamel specimens. The wear of enamel was determined by weigh-ing the cusp before and after each test, and the weight converted to volumes by average densi-ty of enamel. Surface profilometer was used to quantify wear of the ceromer and gold specimens. Vicker's hardness tester was used to evaluate the surface hardness of test specimens. The SEM was used to evaluate the wear surfaces The results were as follows; 1. Ceromer produced less enamel wear than gold(p<0.05) 2. The wear volume of ceromer was greater than that of gold(p<0.01) 3. The hardess of ceromer was lower than that of gold, but there was no correlation between the hardness and wear of the ceromer and gold. 4. SEM analysis revealed that there were many voids and microcracks in the wear tract of ceromer In gold group, many minute V-shaped grooves were examined.

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