• 제목/요약/키워드: natural fiber composites

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실리카 코팅된 TiO2-천연 제올라이트 복합입자 제조와 특성평가 (Surface Coating of SiO2 on TiO2-natural Zeolite Composite Particles and Its Characterization)

  • 임형미;정지숙;이동진;이승호
    • 한국재료학회지
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    • 제16권11호
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    • pp.692-697
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    • 2006
  • Deodorization of natural zeolites have been improved not only for polar but also for non-polar pollutants by sucessive ion exchanges of H and Ag ions starting from Korean natural zeolite with high adsorption capacity. The modified zeolites with $TiO_2$ coating on the surface revealed high deodorization and photocatalytic decomposition effects. Further modification was made with $10{\sim}20nm$ silica nano particles coating on the surface, the resulting composite particles of $SiO_2/TiO_2/modified$ natural zeolite revealed not only comparable deodorization but also better durability and resisatnce to color change compared to the $TiO_2$/modified natural zeolite without much compensation of photocatalytic decomposition effect, when the composite particles were exposed to the polypropylene non-woven fiber coated with organic binder. It is expected for the composite particle prepared here to be used as indoor building materials for indoor air quality control.

Optimal design of Natural Fiber Composite Structure for Automobile

  • Lee, Haseung;Kong, Changduk;Park, Hyunbum
    • International Journal of Aerospace System Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.21-24
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    • 2016
  • In this study, a optimal design on the hood automotive using eco-friendly natural fiber composites is performed. The hood of an automobile is determined by dividing the Inner panel shape through optimization phase to outer panel and inner panel. It was performed to optimize the size of the thickness of the inner panel and the outer panel by applying a flax/epoxy composite materials. The optimized shape was evaluated for weight-lightening, stability and the pedestrian collision safety. Through the resin flow analysis are confirmed to molding possibility judgment of product.

Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용한 Flax 와 Hemp 섬유 강화 에폭시 복합재료의 계명 물성 평가 (Interfacial Evaluation of Modified Jute and Hemp Fibers/Polypropylene (PP)-Maleic Anhydride Polypropylene Copolymers (PP-MAPP) Composites Using Micromechanical Test and Nondestructive Acoustic Emission)

  • 트란콩손;황병선;박종만
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.157-160
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    • 2005
  • The surface energies and acid-base interaction between the untreated and treated Jute or Hemp fibers and different matrix compositions of polypropylene-maleic anhydride polypropylene copolymers (PP-MAPP) were investigated using dynamic contact angle measurement. The contribution of the acid-base property into the interfacial adhesion of the natural fibers/matrix systems were characterized by calculating the work adhesion coming from the acid-base interaction. On the other hand, microfailure mechanism of both single Jute and Hemp fiber bundles were investigated using the combination of single fiber tensile test and acoustic emission. Distinctly different micro failure modes of the different natural fiber/polypropylene systems wet ε observed using optical microscope and determined indirectly by AE and their FFT analysis.

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Experimental and Finite Element Analysis of Free Vibration Behaviour of Graphene Oxide Incorporated Carbon Fiber/Epoxy Composite

  • Adak, Nitai Chandra;Uke, Kamalkishor Janardhanji;Kuila, Tapas;Samanta, Pranab;Lee, Joong Hee
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.311-316
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    • 2018
  • In the present study, the effect of GO in damping capacity of CF/epoxy laminates was studied via free vibration analysis. The composite laminates were manufactured by using vacuum assisted resin transfer molding technique. The damping properties of the prepared hybrid composites were determined in terms of natural frequency and damping ratio in free vibration test. The foremost aspire of this investigation was to compare the vibration properties i.e. natural frequency and modal damping of the prepared composites with the numerical results. The numerical study was carried out via FEA using $ANSYS^{TM}$ workbench software. The parametric study of the numerical models was also studied considering the beam free length and the beam thickness. It was found that the incorporation of GO enhanced the damping capacity of the composite and the variation of natural frequencies in mode1varied by 2-5% compared to the experimental study.

섬유혼입률 및 섬유길이 변화에 따른 탄소섬유 보강시멘트 복합재료의 역학적 특성과 내충격성 검토 (Mechanical Properties and Impact Resistance Review of Carbon Fiber Reinforced Cement Composites with Different Fiber Contents and Fiber Lengths)

  • 허광희;송기창;박종건;한윤정;임채영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.86-95
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    • 2019
  • 탄소섬유는 경량이면서 높은 기계적 특성 때문에 우주항공, 선박, 자동차, 토목 및 건축과 같은 산업분야에서 그 어느 때 보다 더 광범위하게 적용되고 있다. 본 연구는 섬유혼입률 및 섬유길이 변화에 따른 탄소섬유 보강시멘트 복합재료( CFRC)의 역학적 특성과 휨 거동을 분석하였으며, 또한 자연 낙하시험에 의한 모르타르 시편에 대한 내충격성을 비교, 검토하였다. 더불어, 탄소섬유(CF)의 혼입률은 0.5%, 1.0%, 2.0% 및 3.0%로 변화를 주었으며, 각각의 섬유길이는 6 mm와 12 mm를 사용 하였다. 실험결과, 플로우 값은 탄소섬유의 뭉침현상으로 인해 유동성 측면에서 매우 불리하였으며, 단위용적질량은 다소 감소하였다. 특히, 압축강도는 탄소섬유 혼입량이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타내었다. 반면 휨 강도는 섬유 길이가 12 mm이고 2% 혼입한 것이 가장 높은 휨 강도를 보였다. 내충격성 시험결과, 보통 모르타르 시편은 완전파괴까지의 낙하횟수가 2~3회 정도 걸리지만 반면 CFRC 시편은 섬유혼입량이 증가함에 따라 다소 차이가 있지만, 섬유길이가 12 mm이고 섬유혼입량 2% 인 경우 충격에 대한 저항성이 가장 높았다.

마닐라 삼/비닐에스터 복합재료의 내화성 연구 (A Study on Fire Resistance of Abaca/Vinyl-ester Composites)

  • 이동우;박병진;송정일
    • Composites Research
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    • 제30권1호
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    • pp.59-64
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    • 2017
  • 향상된 특성을 갖는 환경친화적인 복합재료의 개발은 고분자재료의 미래에 있어 필수적이며, 부분적으로 또는 완전히 재생가능한 기지재 또는 보강재에 단지 몇 %의 첨가제를 첨가함으로써 쉽게 제작할 수 있다. 본 연구에서는 마닐라삼 섬유를 보강재로, 비닐에스터를 기지재로 사용하였으며, VARTM 공정을 이용하여 복합재료를 제조하였다. 또한 마닐라삼 섬유의 알칼리표면처리를 수행하고, APP, HNT를 난연제를 첨가함으로써 기계적 물성과 난연 물성을 향상시키고자 하였다. 실험을 통하여 표면처리가 천연섬유의 친수성을 감소시키고 소수성인 기지재와의 계면접착력을 향상시켰으며, 이는 개발된 복합재료의 기계적 물성 향상을 이끌었다. 유사하게, 복합재료의 난연성도 난연제의 함량이 증가함에 따라 크게 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.

적층배열 변화에 따른 진동하는 복합재료 적층 구조의 미시역학적 물성변화 추정 (Determination of Degraded Properties of Vibrating Laminated Composite Plates for Different Layup Sequences)

  • 김규동;이상열
    • Composites Research
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    • 제28권5호
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    • pp.277-284
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 고유진동 응답데이터로부터 적층된 GFRP 판구조의 섬유 물성 변화를 추정하는 것이다. 고등유한요소 상용프로그램(ABAQUS)와 연동된 알고리즘은 미시역학적 관점에서 손상된 요소를 추정할 뿐만 아니라 위치, 개수 및 정도를 탐색할 수 있다. 연동된 기법을 적용하여 역문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 모드형상 대신 제한된 몇 개의 고유진동수 데이터만을 적용하였다. 몇가지 수치해석 결과로부터 제안된 시스템 기법은 다양한 적층배열을 갖는 복합재료 적층판과 같은 복잡한 구조물의 섬유 강성 변화를 추정하는 데 수치해석적으로 효율적임을 보여준다.

친환경 소재를 적용한 500W급 고효율 수평축 풍력터빈 블레이드 설계에 관한 연구 (A Study on Design of 500W Class High Efficiency Horizontal Axis Wind Turbine System(HAWTS) Blade Using Natural Fiber Composites)

  • 박광림;공창덕;이하승;박현범
    • Composites Research
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    • 제28권3호
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    • pp.104-111
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    • 2015
  • 본 연구에서 자연 섬유를 적용한 500W급 수평축 풍력 터빈 블레이드의 구조 설계 연구를 수행하였다. 기존의 유리섬유 재질 적용 블레이드와 아마 섬유 재질 적용 블레이드의 구조 설계 결과를 비교하였다. 블레이드의 구조 설계는 단순 설계 및 혼합 설계 기법를 적용하여 설계를 수행하였다. 설계된 블레이드의 구조적 안전성은 상용 유한요소프로그램을 사용하여 다양한 하중에 따라 선형 정적해석, 변형 해석, 좌굴 해석을 수행하였다. 제작공법으로는 RIM를 채택 하였으며, 시제품 제작을 통해 자연섬유에 완전 침투까지 요구된 시간을 Poly-worx 프로그램 해석 결과와 제작 결과를 비교하였다. 제작된 시제품 블레이드는 변형률, 고유 진동수, 변위 시험을 수행하여 구조해석 결과와 비교하였다. 비교 결과에 따라 해석 결과와 시험 결과가 잘 일치함을 확인하였다.

나노 케냐프 셀룰로오스가 폴리프로필렌 복합소재의 물성 증가에 미치는 영향 (Nano-Kenaf Cellulose Effects on Improved Mechanical Properties of Polypropylene Composite)

  • 오정석;이성훈;범석훈;김광제
    • 폴리머
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    • 제37권5호
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    • pp.613-617
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    • 2013
  • 나노입자크기의 케냐프섬유를 폴리프로필렌에 첨가하였을 시, 복합소재의 물성변화를 관찰하였다. 천연크기의 케냐프섬유를 나노입자크기의 케냐프섬유로 대체하였을 시, 그 복합소재의 인장강도, 휨강도, 충격강도, 열변형온도가 증가한 반면에, 용융지수, 연신율(%), 충격강도 등이 감소하였다. 이는 나노입자크기의 케냐프섬유가 폴리프로필렌과 접촉하는 표면적의 증가와 섬유표면에 존재하는 휘발성 추출물질 등의 불순물의 감소에 따른 것으로 판단된다.

친환경 액상 난연제를 이용한 대나무섬유의 난연화 연구 (Study on the Improvement of Flame Retardancy of Bamboo Fiber Using Eco-Friendly Liquid Flame Retardant)

  • 이동우;리막심;송정일
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.456-462
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    • 2022
  • 천연섬유는 가연성이 높아 난연화가 쉽지않으며, 친환경적인 특성을 활용하기 위해서는 친환경적으로 난연화시키는 것이 필요하다. 본 연구에서는 자연으로부터 유래한 난연 후보물질인 Phytic acid, APTES, Thiourea를 기반으로 하는 액상 난연제를 제조하고 대나무 섬유의 난연처리 및 난연성 평가를 통하여 그 성능을 입증하고자 하였다. 액상 난연제를 사용할 경우 대량의 천연섬유에 대한 난연처리가 가능하다. 다구찌 시험계획법에 따라 9종류의 난연처리된 대나무 섬유를 준비하였다. 그후 난연성 평가를 위하여 수직 연소시험 및 마이크로칼로리미터 시험을 수행하였으며, SEM을 이용하여 난연처리 전후의 천연섬유 표면을 비교하였다. 시험결과 Phytic acid가 천연섬유의 난연성 향상에 매우 큰 효과가 있음을 알 수 있었으며 미세구조 분석을 통하여 난연제가 천연섬유 표면에 균일하게 부착되는데 도움을 주는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 연구성과를 활용할 경우 대량의 천연섬유를 친환경적인 방법으로 고난연화 하는 것이 가능하여 시제품 적용에 유리할 것으로 기대된다.