• 제목/요약/키워드: 기계적물성

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선형 및 분지화된 폴리카보네이트 블렌드의 기계적 성질과 유동특성 (Flow and Mechanical Properties of Linear and Branched Polycarbonates Blends)

  • 류민영;이재식;배유리
    • 폴리머
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    • 제24권1호
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    • pp.38-47
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    • 2000
  • 본 논문은 선형 폴리카보네이트와 분지화된 폴리카보네이트를 블렌드한 시스템에 대해서 연구하였다. 여러가지 조성으로 두 성분을 블렌드하여 각 조성에 대해서 상용성, 기계적 성질 그리고 유동특성을 조사하였다. 본 블렌드 시스템에서 상분리는 관찰되지 않았고 상용성도 있었다. 기계적 성질은 블렌드의 각 조성에 대해서 인장강도, 굽힘강도 그리고 충격강도 등을 측정하여 검토하였으며, 흐름특성 역시 블렌드의 각 조성에 대해 용융점도, 저장탄성률 및 손실탄성률을 여러 온도에서 측정하여 검토하였다. 그리고 용융점도의 분자량에 대한 의존성을 조사하였다. 선형 폴리카보네이트와 분지화된 폴리카보네이트의 조성에 따라 기계적 물성은 거의 변화가 없었으나, 흐름특성은 큰 변화가 있었다. 본 블렌드 시스템에서 분지화된 폴리카보네이트 함량이 증가할수록 점도의 분자량에 대한 의존성이 컸으며, shear thinning 현상은 두드러지게 나타났다. 따라서 재료의 기계적 물성의 변화없이 흐름특성이 다른 블렌드 시스템을 설계할 수 있다.

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End-terminal Capping 효과가 아밀로이드 섬유의 기계적 특성에 미치는 영향 연구 (End-Terminal Capping Effect on Mechanical Property of Transthyretin (TTR105-115) Amyloid Fibril)

  • 최현성;이명상;나성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권7호
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    • pp.621-627
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    • 2017
  • 다양한 신경성 퇴행 질병을 유발하는 아밀로이드 섬유의 기계적 특징에 대한 이해는 아밀로이드 성장 메커니즘에 직접 관련되어 있기 때문에 질병 역학적 관점에서 많은 연구 진행 되어 왔다. 최근 아밀로이드 섬유의 높은 물성 값과 자가 결합능력을 통해 새로운 재료로 이용 하려는 시도가 진행되고 있다. 본 연구에서는 심혈관 질환을 유발하는 transthyretin($TTR_{105-115}$)의 핵심 영역의 기계적 특성을 분자 동역학 전산 역학을 통해 평가했다. 특히 end-terminal capping의 효과가 $TTR_{105-115}$의 구조적 안정성에 미치는 영향을 평가했다. 인장모사 분자 동역학을 통해(steered molecular dynamics, SMD) 기계적 거동과 물성을 측정하였다. 재료의 기계적 특성에 영향을 주는 인자를 밝히고 자연 모사 재료로써의 활용 가능성에 대한 제시를 하였다.

인공관절 라이너용 가교된 초고분자량폴리에틸렌(UHMWPE)의 열처리 조건에 따른 기계적 특성 변화 (Effect of Heat Treatment on Mechanical Properties of Cross-Linked Ultra-High Molecular Weight Polyethylene Used for Artificial Joint Liner)

  • 김현묵;김동훈;구자욱;최낙삼;김성곤
    • Composites Research
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    • 제22권2호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 감마선 조사된 초고분자량폴리에틸렌(UHMWPE)을 다양한 온도조건으로 열처리하여 기계적 물성변화를 구하였다. 열처리 조건은 어닐링(annealing)과 재용융(remelting) 온도범위를 선정하여 열처리하였다. $130^{\circ}C$ 이하의 어닐링 처리에 의해 강도와 파단시 연신율, 경도의 변화는 별로 없었지만, $140^{\circ}C$ 이상의 재용융처리에서는 기계적 물성의 급격한 저하가 발생하였다. FTIR해석 결과, 감마선 전처리에 따라 형성된 프리래디컬이 산화되었음을 알았다. 이와 같은 기계적 성질의 변화거동으로 나타나는 정량적인 데이터는 다양한 인공관절 부품의 설계와 해석에 필요한 기초적인 자료로 이용될 수 있다.

3Y-지르코니아 조성에서 Glass Frit의 첨가량에 따른 소결 거동 및 기계적 특성의 변화 (Effect of Glass Frit on the Sintering Behavior and Mechanical Properties of 3Y-ZrO2)

  • 이규선;권은자;이채현
    • 치위생과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.75-81
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    • 2009
  • 본 연구에서는 치과재료로 유망한 지르코니아에 frit을 첨가하고 frit의 첨가량과 소결 온도에 따른 소결밀도의 변화와 기계적 특성의 변화를 고찰하고자 하였다. 지르코니아에 frit을 첨가함으로써 소결밀도의 향상 효과를 얻을 수 있었다. 그러나 소결온도가 $1400^{\circ}C$에 이르면 유리질에 의해 시편이 형체를 유지할 수 없는 상태가 되기 때문에 소결온도는 $1300^{\circ}C$로 제한되었다. 일반적으로 frit의 첨가량이 많아지고 소결온도가 높아짐에 따라 소결밀도가 증가하는 경향을 나타내었다. 소결체에서 얻은 최대 소결밀도는 frit을 20 wt% 첨가하고 $1300^{\circ}C$에서 소결한 경우에서 93.3 %를 나타내었다. 이들 시편에 대해 기계적인 물성을 측정한 결과 곡강도, 파괴인성, Vickers 미세경도 등의 물성이 소결온도에 따라 향상되는 것을 알 수 있었으며, frit의 첨가량에 따라서는 10 wt% 첨가된 경우에서 최대값을 나타내는 것을 알 수 있었다. 3점 곡강도, 파괴인성, Vickers 미세경도의 최대값은 각각 206 MPa, $3.4\;MPa\;m^{1/2}$, 그리고 5.3 GPa로 나타났다. 이상의 결과 지르코니아에 frit을 첨가하면 소결온도를 낮추고 소결밀도를 향상시키는 한편 우수한 기계적 특성을 가진 지르코니아에 비하여 낮은 물성을 가진 frit의 첨가로 인하여 밀도향상 효과와 기계적 특성 저하 효과가 서로 작용하여 10 wt%의 frit이 첨가된 경우에 기계적 특성이 최대값을 나타내는 것으로 판단된다.

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미세-작동기를 위한 전기방사 CNT/PVDF 나노섬유 기반의 탄소 복합재의 기계적 및 전기적 특성 평가 (Mechanical and Electrical Properties of Electrospun CNT/PVDF Nanofiber for Micro-Actuator)

  • 구가영;왕작가;권동준;박종만
    • Composites Research
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    • 제26권1호
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    • pp.14-20
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    • 2013
  • CNT를 포함하는 전기방사된 PVDF를 작동기 제조의 소재로 사용하였다. 기계적, 전기적특성과 함께 작동기 성능을 평가하기 위해 전기화학적 환경 내에서 전기화학 및 작동기 거동을 조사하였다. 전기방사된 시트의 특징 중 하나인 유연함을 가지며 분산이 잘 되어 접촉면이 많은 이점이 있기 때문에 작동기 제작방법으로 적합하다고 생각되었다. 전기방사는 여러 가지 요인들로 방사형태가 각각 다르게 나타났다. 본 연구에서는 콜렉터를 드럼형태를 사용하여 방사된 나노섬유의 방향성을 가지게 하였으며 형태를 확인하기 위해 전자현미경을 통해 나노섬유가 정렬된 형상을 확인하였다. 전자침 X-ray 미세분석기를 사용하여 PVDF내에 CNT가 함침 되어 나노섬유가 정렬 된 상태를 확인하였으며, 이러한 형태가 미치는 기계적, 전기적 물성에 영향을 평가하기 위해 인장시험을 통해 인장강도와 전기 저항도를 측정하였다. 정렬된 방향의 나노섬유 시트가 정렬의 직각 방향의 시트보다 상대적으로 기계적 그리고 전기적 물성이 좋게 나타났다. 전기방사된 CNT/PVDF 나노섬유 시트가 작동기로 사용 되었을 때 캐스팅으로 제작된 PVDF 시트의 작동기보다 좋은 효율을 확인하기 위해 전기화학적 환경 내에서 작동기 시험을 진행하여, 작동기 효율과 전기적 용량을 측정하였다. 전기방사된 CNT/PVDF 나노섬유 시트는 CNT와 PVDF간의 접촉면이 많기 때문에, 우수한 작동성을 나타내었다.

아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체와 폴리유산과의 블렌드에 대한 기계적 물성 및 모폴로지 (Mechanical and Morphological Properties of Poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) and Poly(lactic acid) Blends)

  • 이윤균;김지문;김우년
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권4호
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    • pp.438-442
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    • 2011
  • 본 연구에서는 poly(acrylonitrile-butadiene-styrene)(ABS)와 poly(lactic acid)(PLA)를 블렌드할 경우 상용화제의 효과에 의한 기계적 물성과 모폴로지 변화에 대하여 연구하였다. 상용화제로는 poly(styrene-acrylonitrile)-g-maleic anhydride) (SAN-g-MAH), poly(ethylene-co-octene) rubber-maleic anhydride(EOR-MAH)와 poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate) (EGMA)를 사용하였다. ABS/PLA 블렌드의 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 포함한 기계적 강도 측정 결과 SAN-g-MAH, EOR-MAH 그리고 EGMA 상용화제 모두 기계적 강도가 향상되는 것을 관찰할 수 있었다. 이중에서 SAN-g-MAH를 사용하였을 때 가장 우수한 기계적 강도를 나타내었으며, 3 phr 함량에서 가장 높은 수치를 나타내었다. SEM 모폴로지의 경우 세 종류의 상용화제 모두 ABS/PLA 블렌드에서 PLA의 droplet 크기가 감소하는 것을 알 수 있었다. 요약하면, 블렌드의 기계적 물성과 모폴로지 측정 결과 ABS/PLA블렌드에서 세 종류의 상용화제중 SAN-g-MAH (3 phr) 첨가하였을 때 가장 우수한 상용화제로서의 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

기계학습에 기반한 고분자 복합수지의 기계적 물성 거동 예측 (Prediction of Mechanical Properties and Behavior of Polymer Matrix Composites Based on Machine Learning)

  • 이나경;신용범;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.64-71
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    • 2021
  • 수소연료전지자동차를 비롯한 자동차 분야에서 성형 가공성과 기계적 특성이 우수한 고분자 복합수지에 대한 연구는 특정 기계적 특성을 갖춘 재료의 설계지원을 위한 Computer-Aided Engineering (CAE)으로 확대되고 있다. CAE 자동화는 소재의 기계적 특성 및 거동 예측이 선행되어야 하는데, 고분자 복합수지의 기계적 물성 예측은 단일물질과 달리, 바탕재와 보강재 간의 관계로만 설명하기에는 물성 거동이 복잡하기에, 수식으로 설명하기 어렵다. 본 연구에서는 큰 소성 구간과 조성에 예민하여 예측이 어려웠던 고분자 복합수지의 조성에 따른 응력-변형률 선도를 데이터의 기계학습을 기반으로 예측하였다. 개발모델은 바탕재, 보강재 종류 및 조성간의 복잡한 상관관계를 찾아, 학습한 시험 데이터가 없는 조건에서도 전체 응력-변형률 곡선을 의미있게 예측한다. 학습하지 않은 조성과 구성에 대해서도 고분자 복합수지의 기계적 특성을 예측하는 개발 모델을 기반으로 향후 소재 설계 AI 시스템을 완성할 수 있을 것으로 기대한다.