• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.40-44
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• 2008

The interfacial adhesion energy between resist and a substrate is very important due to resist pull-off problems during separation of mold from a substrate in nanoimprint process. And effect of substrate surface roughness on interfacial adhesion energy is very important. In this paper, we have treated glass wafer surface using $CF_4$ gas for increase surface roughness and it has tested interfacial adhesion properties of UV resin/glass substrate interfaces by 4 point bending test. The interfacial adhesion energies by bare, 30, 60 and 90 sec surface treatments are 0.62, 1.4, 1.36 and 2 $J/m^2$, respectively. The test results showed quantitative comparisons of interfacial fracture energy (G) effect of glass wafer surface roughness.

• 폴리머
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• 제36권5호
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• pp.612-616
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• 2012

본 연구는 표면처리에 따른 탄소나노튜브의 표면특성변화가 탄소섬유 강화 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 표면처리된 탄소나노튜브의 표면특성은 산-염기도 측정, FTIR, 그리고 XPS를 통하여 알아보았다. 복합재료의 기계적 계면특성은 층간전단강도(interlaminar shear strength; ILSS)와 임계응력세기인자(critical stress intensity factor; $K_{IC}$)를 통하여 고찰하였다. 실험결과 산-염기 상호반응에 의한 각각의 표면처리된 탄소나노튜브의 표면특성의 변화를 가져오며, 산처리한 MWNTs/탄소섬유/에폭시 복합재료의 경우 미처리 MWNTs, 염기 처리 MWNTs와 비교하여 우수한 기계적 물성을 보였다. 이는 산성을 가지는 MWNTs와 염기성의 에폭시 수지가 산-염기 및 수소결합에 의한 계면 결합력의 향상 때문이라 판단된다.

• Elastomers and Composites
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• 제40권1호
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• pp.22-28
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• 2005

본 연구에서는 실리카/고무 복합재료의 기계적 계면 물성과 열안정성에 대한 산소플라즈마의 영향에 대하여 살펴보았다. 실리카의 표면특성은 XPS와 접촉각 측정을 통하여 살펴보았다. 실리카/고무 복합재료의 기계적 물성과 열안정성은 각각 인열에너지 ($G_{IIIC}$)와 열중량분석(TGA)를 통하여 관찰하였다. 실험결과, 플라즈마 처리시간이 증가함에 따라 실리카 표면에 산소가 함유된 극성 관능기의 도입량이 증가하였으며, 이에 따라 고무 복합재료의 인열에너지와 열안정성이 향상되었다. 이러한 결과는 NBR과 같은 극성고무가 산소가 함유된 관능기가 도입된 실리카와 상대적으로 높은 상호작용을 하기 때문으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제8권9호
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• pp.807-812
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• 1998

Sn-Bi-X(X:2Cu, 2Sb, 5In) 계 땜납과 Cu 기판과의 계면반응 및 기계적성질에 대하여 고찰하였다. Cu판과 땜납의 접합부는 $100^{\circ}C$에서 60일까지 열처리하여 광학현미경, SEM, EDS,분석을 통하여 시효처리에 따른 미세조직과 계면반응을 분석하였으며, 인장강도 및 연신율은 제조된 시편을 30일까지 열처리 한 후 0.3mm $\textrm{min}^{-1}$로 인장하여 시험하였다. 미세조직 분석결과 Cu의 첨가로 미세조직이 미세화 됨을 알 수 있으며, 계면에 형성된 화합물은 첨가원소에 따라 다르게 나타났다. 인장시험 결과 열처리 초기에는 땜납쪽에서의 파괴가 발생하였으나 열처리 시간이 증가하면서 계면반응층고 땜납의 계면에서 파괴가 발생하였다. 열처리에 따른 인장강도는 Cu를 첨가한 경우에 가장 높은 값을 나타냈다.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.305-310
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• 2021

섬유강화복합재료의 기계적물성은 섬유의 체적분율 및 사이징제 조건에 의한 계면강도에 영향을 받는다. 최적의 계면은 기지층에서 강화재로의 기계적 응력을 효과적으로 전달하여 응력 집중을 완화하고 결과적으로 복합재료의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 사이징제 조건 및 섬유체적분율에 따른 에폭시 수지와 유리섬유 간의 젖음성 및 계면강도를 평가하였다. 정적 및 동적접촉각을 이용하여 사이징제가 다른 유리섬유와 에폭시 수지의 표면에너지를 계산하였고, 이를 활용하여 접착일을 계산하였다. 유리섬유 토우 캐필러리 시험법을 이용하여 젖음성을 평가하였고, 마이크로드롭렛 인발시험을 통해 계산된 계면전단강도를 이용하여 계면강도를 평가하였다. 최종적으로 젖음성과 계면강도를 활용하여 최적의 유리섬유강화 복합재료 제작 조건을 확인하였다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제1권4호
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• pp.397-409
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• 2008

The interfacial thermal resistance of pristine and defective carbon nanotubes (CNTs) embedded in low-density polyethylene matrix is studied in this paper. Interface thermal resistance in nanosystems is one of the most important factors that lead to the large variation in thermal conductivities in literature and the novelty of this paper lies in the estimation of the interfacial thermal resistance for defective nanotubes-systems. Thermal properties of CNT nanostructures are estimated using molecular dynamics (MD) simulations and the simulations were carried out for various temperatures by rescaling the velocities of carbon atoms in the nanotube. This paper also deals with the mesoscale thermal conductivities of composite systems, using effective medium theories by considering the size effect in the form of interfacial thermal resistance and also using the conventional micromechanical methods like Hashin-Shtrikman bounds and Wakashima-Tsukamoto estimates.

• Coupled systems mechanics
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• 제12권3호
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• pp.241-260
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• 2023

The objective of this study is to evaluate the effects of adding fibers to concrete and the distribution rate of the porosity on the interfacial stresses of the beams strengthened with various types of functionally graded porous (FGP) plate. Toward this goal, the beams strengthened with FGP plate were considered and subjected to uniform loading. Three types of beams are considered namely RC beam, RC beam reinforced with metal fibers (RCFM) and RC beam reinforced with Alfa fibers (RCFA). From an analytical development, shear and normal interfacial stresses along the length of the FGP plates were obtained. The accuracy and validity of the proposed theoretical formula are confirmed by the others theoretical results. The results showed clearly that adding fibers to concrete and the distribution rate of the porosity have significant influence on the interfacial stresses of the beams strengthened with FGP plates. Finally, parametric studies are carried out to demonstrate the effect of the mechanical properties and thickness variations of FGP plate, concrete and adhesive on interface debonding, we can conclude that, This research is helpful for the understanding on mechanical behavior of the interface and design of the FRP-RC hybrid structures.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.111-115
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• 2005

Recently, natural fibers draw much interests in composite industry due to low cost, light weight, and environment-friendly characteristics compared with glass fibers. In this study, mechanical properties were evaluated for two extreme cases of jute fiber orientations, i.e. the unidirectional yarn composites and the felt fabric composites. Samples of jute fiber composites were fabricated by RTM process using epoxy resin, and tensile, compression, and shear tests were conducted. As can be expected, unidirectional fiber specimens in longitudinal direction showed the highest strength and modulus. Compared with glass/epoxy composites of the similar fabric architecture and fiber volume fraction, the tensile strength and modulus of jute felt/epoxy composites reached only 40% and 50% levels. However, the specific tensile strength and modulus increased to 80% and 90% of the glass/epoxy composites. The main reason for the poor mechanical properties of jute composites is associated with the weak interfacial bonding between fiber and matrix. The effect of surface treatment of jute fibers on the interfacial bonding will be examined in the future work.

• 세라미스트
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• 제23권2호
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• pp.114-131
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• 2020

Fracture in the titanium carbonitride-metal composites occurs by crack propagation through the carbonitride grains or in the interfaces. Thus, intrinsic properties of the carbonitride need to be enhanced and the interfaces should be also modified to coherent structure to strengthen the composites. Especially, interfacial structure can be the main factor to determine the mechanical properties of titanium carbonitride-metal composites because the interfaces between carbonitride grains and metallic phase are weak parts due to heterogeneous nature of carbonitride and metallic phase. In this paper, methodologies for improving the interfacial structure of titanium carbonitride-metal composites are suggested. Total area of the interfaces can be reduced using solid solution type carbonitrides as raw materials instead of a mixture of various carbonitrides in the composites. Also, synthesis of titanium carbonitride-metal composite powders and the low-temperature sintering of the composite powders for short time can be the way for formation of coherent interfaces. The sintering of the composite powders for short time at low temperature can reduce the potential of formation of interfaces by dissolution and precipitation of carbonitride in the liquid metal. As a result of formation of coherent boundaries due to low-temperature and short-time sintering, interfaces between titanium carbonitride grains and metallic phase have the favorable structure for the enhanced fracture toughness. It is believed that the low-temperature sintering of solid solution type composite powders for short time can be the way to improve the low toughness of the titanium carbonitride-metal composites.

• 접착 및 계면
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• 제14권2호
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• pp.75-81
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• 2013

SiC 나노입자를 이용하여 에폭시 복합재료를 제조할 수 있다. SiC 형상에 따른 영향으로 복합재료의 계면 물성이 변화된다. SiC의 형상에 따른 계면 상태의 변화를 관찰하기 위해 베타 형태, 위스커 형태의 SiC 나노입자를 사용하였다. 나노입자에 대한 분산도를 평가하기 위해 커패시턴스를 이용한 분산도 평가방법을 활용하였다. FE-SEM을 이용하여 SiC 나노입자의 활용에 따른 나노복합재료의 파단면을 관찰하여, 그 강화 효과를 비교 분석하였다. 탄소섬유와 SiC 나노입자가 함유된 에폭시를 이용한 복합재료에 계면 물성을 비교하기 위해 층간전단강도 평가법과 계면전단강도 평가법을 이용하였다. 복합재료의 계면 물성을 강화하기 위해서는 베타 형태의 SiC 나노입자를 활용할 경우가 위스커 입자를 이용한 경우보다 높은 계면 강도를 나타냈다.