• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.735-740
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• 2002

고분자 필름의 무적성을 향상시키기 위하여 우수한 친수성 및 높은 가시광선 투과율을 보이는 유기-무기 혼성 코팅용액을 졸-겔법으로 합성하였다. 코팅용액은 입자 직경이 15 nm 크기의 무기물인 콜로이드 실리카 용액(Ludox)에 유기 조성을 함유한 화합물인 GPS을 첨가하여 제조되었다. 실란 커플링제인 GPS는 콜로이드 실리카와 주변의 매트릭스(matrix)인 고분자 필름에 각각 강한 결합을 형성하여 두 개의 서로 다른 물질을 강하게 연결하는 결합제 역할을 한다. 강산성 조건 하에서 제조된 혼성 코팅용액으로 고분자 필름 위에 코팅한 경우는 코팅필름의 표면이 거의 균열이 없는 매끈한 미세구조를 보이는 반면, 약산과 염기성 조건 하에서 제조된 혼성 코팅용액으로 코팅한 경우에는 균열이 심한 미세구조를 보였다. 또한 pH 2의 산성 조건에서 제조한 필름은 우수한 친수성 및 높은 가시광선 투과율을 보인 반면, 염기성 조건으로 제조한 코팅필름은 친수성이 좋지 않았으며, 낮은 가시광선 투과율을 보였다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.54-66
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• 2000

탄소섬유/에폭시 복합재료의 계면 및 미세파괴 물성을 인장 fragmentation과 압축 Broutman 두 시험법과 음향방출 시험을 이용하여 평가하였다. Maleic anhydride polymeric coupling agent와 amino-silane를 각각 전기증착법 및 dipping을 통하여 섬유표면에 적용하였다. 두 coupling agents를 사용한 섬유와 기지간의 계면전단강도는 인장 및 압축 두 시험에서 모두 미처리와 비교하여 큰 증가를 나타내었다. 인장시험 동안에, 원추모양의 섬유파단과 기지의 cracking 그리고 부분적인 interlayer failure로 이루어진 전형적인 미세파괴 형태가 발생하였다. 이에 비하여, 압축시험에서는 부러진 섬유의 끝에서 대각선 방향이 슬립거동이 관찰되었다. 주어진 두 힘의 하중상태에서 섬유의 파단은 항복점 전후 부근에서 일어났다. 음향방출분포는 인장에서 섬유표면 처리와 미처리의 두 조건에서 미세파괴 신호가 잘 분리되었으며, 한편, 압축에서는 signal이 다소 중복되어 나타났다. 이는 탄소섬유의 인장력/압축력 간의 파괴에너지 차이에 기인한다고 고려된다. 탄소와 basalt 섬유복합재료의 섬유파단 waveform의 최대 voltage는 압축보다 인장시험에서 상당히 크게 나타났으며, 이들은 음향방출시험으로 파괴에너지 차이를 명확히 비교 및 확인할 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제9권1호
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• pp.58-66
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• 1989

The effect of heat treating temperature and ${\alpha}$ phase In the ${\beta}$ phase matrix were investigated for ${\beta}-CuZnAl$ shape memory alloys by tension test, fatigue test, and shape memory effect test. After heat treatment at $677^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $800^{\circ}C$ and $850^{\circ}C$ for 10 min. respectively, static fracture stress(${\sigma}_f$), fatigue fracture stress(${\tau}_{max}$) at $10^6$ cycle, and elongation(${\epsilon}_f$) was $24.2kg/mm^2$, $17.21kg/mm^2$ and 11.8%, respectively. As heat treating temperature decreased, fracture surfaces of the specimens were changed from the intergranular to the transgranular fracture mode. Especially, the a phase precipitated in the ${\beta}$ phase matrix had an effect on crack propagation and the fracture surface was characterized by dimple-like pattern when crack propagated in transgranular cracking mode. Precipitation of the ${\alpha}$ phase in the ${\beta}$ phase matrix lowered the transformation temperature by $10^{\circ}C$, and about 2.5 vol.% ${\alpha}$ phase did not affect the shape memory effect examined by the bending test.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제6권4호
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• pp.315-331
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• 2019

The stiffness degradation of the cross-ply composite laminates containing a transverse cracking and delamination in $90^{\circ}$ layer is predicted by using a modified shear-lag model by introducing the stress perturbation function. The prediction shows better agreement with the experimental results published by Ogihara and Takeda 1995, especially for laminates with thicker $90^{\circ}$ plies in which extensive delamination occurs. A homogenised analytic model for average transient moisture uptake in composite laminates containing periodically distributed matrix cracks and delamination is presented. It is shown that the model well describes the moisture absorption in a cross-ply composite laminate containing periodically distributed transverse matrix cracks in the $90^{\circ}$ plies. The obtained results represent well the dependence of the stiffness degradation on the crack density, thickness ratio and moisture absorption. The present study has proved to be important to the understanding of the degradation of the material propertiesin the failure process when the laminates in which the delamination grows extensively.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.21-28
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• 2006

이 연구는 기존에 연구에 의하여 개발된 고인성 섬유복합 모르타르에 고로슬래그미분말을 혼입하여 연성과 강도 측면에서 보다 개선된 재료를 개발함에 목적이 있으며 이를 위해 고로슬래그미분말이 혼입한 배합에 대하여 섬유-모르타르 경계면의 마이크로역학(micromechanics)적 특성과 모르타르 매트릭스의 파괴역학(fracture mechanics)적 특성을 파악하였다. 고로슬래그미분말이 혼입된 배합의 경우에는 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 경우와 비교하여 화학적 부착은 큰 변화가 없지만 마찰부착은 10% 정도 증가하는 것을 알 수 있었다. 한편 모르타르트의 쐐기쪼갬실험을 통해 결정된 매트릭스의 파괴인성은 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 경우보다 파괴인성이 약간 증가하는 것을 알 수 있었다. 결정된 섬유-매트릭스 경계면의 마이크로역학적 특성과 모르타르의 파괴역학적 특성을 이용하여 안정상태 균열이론(steady-state cracking theory)을 배경으로 1축인장 하에서 인장변형률 경화거동을 하는 고인성 섬유복합 모르타르의 기본배합과 물-결합재비의 범위를 선정하였다. 개발된 재료는 1축 인장 하에서 변형률 경화 거동을 나타내었으며 변형률은 3.6%, 인장강도는 약 5.3MPa를 나타냈으며 이는 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 섬유복합 모르타르보다 뛰어난 인장 변형 성능과 놀은 인장 강도이다. 고로슬래그미분말을 혼입할 경우 마찰부착과 파괴인성이 증가하는 효과는 안정상태의 균열이론을 만족시키는 데에 오히려 장해 요인이 된다. 그러나 결과적으로는 이러한 단점을 극복하고 오히려 우수한 인장변형 성능을 나타내었다. 즉, 변형률 경화 거동으로 표현되는 높은 연성에는 악영향을 주지 않으면서 매트릭스의 강도를 향상시키는 효과를 나타낸 것이다. 이러한 우수한 수준의 성능을 보인 이유는 고로슬래그미분말을 혼입함으로써 유동성과 섬유의 분산성이 크게 증진되었기 때문인 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권9호
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• pp.1452-1461
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• 1997

The hot press apparatus to obtain the solidified rocks with 60mm of diameter against rock waste was developed, and the optimum conditions for solidification were founded out, of which were 300.deg. C of temperature and 1hr of holding time. The solidified rocks reinforced with the fibers (carbon, steel) were made by means of a hydrothermal hot press method. Fracture toughness of those was obtained using the round compact tension(RCT) specimens. Load and displacement behaviours of the solidified rocks reinforced with the fibers were dependent upon the fiber volume fraction and kind of the fibers. Strength and fracture energy of the solidified rocks with steel were much larger than those of the solidified ones with carbon because of the Bridge's effect, multiple cracking and crack branching phenomena.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.89-92
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• 2001

Drop weight impact tests were performed to investigate the impact behavior of carbon fiber/epoxy composite laminates reinforced by short fibers and other interleaving materials. Characterization techniques, such as cross-sectional fractography and scanning acoustic microscopy, were employed quantitatively to assess the internal damage of some composite laminates. Scanning electron microscopy was used to observe impact damage and fracture modes on specimen fracture surfaces. The results show that composite laminates experience various types of fracture; delamination, intra-ply cracking, matrix cracking and fiber breakage depending on the interlayer materials. Among the composite laminates tested in this study, the composites reinforced by Zylon fibers showed very good impact damage resistance with medium level of damage, while the composites interleaved by poly(ethylene-co-acrylic acid) (PEEA) film is expected to deteriorate the bulk strength due to the reduction of fiber volume fraction, even though the damaged area is significantly reduced.

• Advances in concrete construction
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• 제11권3호
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• pp.261-270
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• 2021

In this study, a new understanding is presented on the microcracking behavior of high strength concrete (HSC) with steel fiber addition having prior compressive loading history. Microcracking behavior at critical stress (σcr) region, using seven fiber addition volume of 0.5, 0.75, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, and 2.0% was evaluated, at two aspect ratios (60 and 75). The specimens were loaded up to a specified compressive stress levels (0.70fc-0.96fc), and subsequently subjected to split tensile tests. This was followed by microscopic analyses afterwards. Four compressive stress levels as percentage of fc were selected according to the linearity end point based on stress-time (σ-t) diagram under uniaxial compression. It was seen that pre-compression has an effect on the linearity end point as well as fiber addition where it lies within 85-91% of fc. Tensile strength gain was observed in some cases with respect to the 'maiden' tensile strength as oppose to tensile strength loss due to the fiber addition with teething effect. Aggregate cracking was the dominant failure mode instead of bond cracks due to improved matrix quality. The presence of the steel fiber improved the extensive failure pattern of cracks where it changes from 'macrocracks' to a branched network of microcracks especially at higher fiber dosages. The applied pre-compression resulted in hardening effect, but the cracking process is similar to that in concrete without fiber addition.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.75-83
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• 2014

콘크리트의 취성파괴를 방지하기 위해 강섬유 보강재는 효과적인 복합재료이다. 그러나 시멘트 사용량이 많아지면 건조수축이 증가하고 이로 인해, 강섬유 보강재의 연성증가 효과가 제한될 수 있다. 팽창재를 사용한 콘크리트 내부의 강섬유 보강재는 화학적 프리스트레싱 효과가 발생하여 강섬유 보강효과를 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 CSA 팽창재와 강섬유 보강재를 혼입하여 콘크리트의 역학적인 특성을 분석하였다. 체적비 1~2%의 강섬유 보강재와 시멘트 중량의 10%의 CSA 팽창재를 혼입하였으며, 다양한 역학적 특성과 휨거동을 분석하였다. 강섬유 보강재를 혼입한 CSA 콘크리트는 인장강도와 초기균열강도의 증가를 나타냈으며, 균열후의 파괴에너지 증가와 같은 연성거동을 뚜렷하게 나타내었다. 적절한 팽창재 사용과 최적의 강섬유 보강재의 혼입률이 도출된다면 이들의 상호작용은 콘크리트의 취성을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권6호
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• pp.47-54
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• 2016

Post-Weld Heat Treatment (PWHT) cracking susceptibility in the weld heat-affected zone (HAZ) of reduced activation ferritic-martensitic (RAFM) steels was evaluated through stress-rupture tests. 9Cr-1W based alloys including different C, Ta and Ti content were prepared. The coarse grained heat-affected zone (CGHAZ) samples were simulated with welding condition of 30 kJ/cm heat input. CGHAZ samples consisted of martensite matrix. Stress rupture experiments were carried out using a Gleeble simulator at temperatures of $650-750^{\circ}C$ and at stress levels of 125-550 MPa, corresponding to PWHT condition. The results revealed that PWHT cracking resistance was improved by Ti addition, i.e., Ti contributed to the formation of fine and stable MX precipitates and suppression of coarse M23C6 carbides, resulting in improvement of stress rupture ductility. Meanwhile, rupture strength increased with increasing solute C content.