현대 산업에서 철은 매우 중요한 재료이다. 다양한 산업적 요구에 맞게 제철산업에서도 다양한 성질의 강을 개발하고 생산하고 있다. 강의 주요 물성으로는 인장강도, 항복강도, 연신율 등이 있으며 이러한 물성들을 향상시키거나 변경하는데 다양한 첨가원소와 제조 공법들이 적용되어진다. 본 연구에서는 그 중 합금 원소를 첨가하여 강도를 높이는 초고강 강에 대해서 화성처리 특성을 연구하고 그에 영향을 미치는 인자에 대해서 분석하였다. 그리고 화성처리 공정을 개발하여 초고강도강의 인산염특성을 향상 시켰다.
분자량이 다른 네 종류의 키토산으로 제조한 필름의 색깔, 수증기투과도, 수분용해도, 인장강도 및 연신율을 측정하여 키토산 필름의 특성에 미치는 키토산의 분자량의 영향에 대해 조사하였다. 일반적으로 키토산 필름의 총색차와 수분용해도는 키토산의 분자량이 증가할수록 감소하였으며, 반면에 인장강도와 연신율은 키토산의 분자량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타냈다. 키토산 필름의 수증기투과도는 키토산의 분자량과 뚜렷한 상관관계를 보이지 않았다.
분자량이 다른 여러 종류의 폴리카프로락톤 디올(polycaprolactone diol), 폴리카프로락톤 트리올(polycaprolactone triol), acetylbutyl citrate 가소제, isophorone diisocyanate 경화제를 이용하여 폴리우레탄을 합성하였다. 합성된 폴리우레탄의 구조를 FT-IR, NMR 스펙트럼 분석을 통하여 확인하였고 TGA와 UTM을 이용하여 열특성 및 인장강도 연신율을 측정하였다. Compressive modulus를 사용하여 측정한 결과, 합성한 폴리우레탄의 가교 평균 분자량은 $8000\~24000$이었다. 분자 내 가교밀도 및 하드 세그먼트의 양이 증가할수록 인장강도가 증가하고 연신율이 감소하였으며, 폴리우레탄내의 가교밀도가 증가할수록 열 안정성이 향상되었다. 가교밀도는 NCO/OH의 비가 1.1에서 최대값을 나타내었고, 디올의 함량과 분자량이 클수록 증가하였다.
ETFE 필름 막재는 Ethylen Tetra Fluoro Etylene의 약자로, 무색의 투명한 막재료이다. ETFE 필름 막재는 내화학성이 있고 매우 가벼운 장점이 있는 것으로 알려져 있다. ETFE 필름 막재는 $50{\mu}m$에서 $300{\mu}m$의 두께가 주로 사용되며, 인장강도는 40MPa에서 60MPa 300%에서 400%정도이다. 본 연구에서는 최근 해외에서 초대형 박구조물의 박재료로 시용되는 ETFE 필름 막재에 대한 기초적 역학적 특성을 조사하기 위하여 인장시험을 수행하였다. 인장시험으로부터 인장강도, 인장연신율, 영계수(Young's Modulus) 등 건축 설계 시 필요한 기초적 자료를 제공하고자 한다.
우수한 기계적 성질과 가격경쟁력을 갖는 구상흑연주철 합금 개발을 위해 Cu와 Sn을 소량 첨가한 고 Mn 구상흑연주철의 응고 후 냉각조건에 따른 미세조직과 기계적 특성을 분석하였다. 첨가원소인 Cu와 Sn의 경우 펄라이트 형성 촉진을 통한 인장특성 향상을 위해 선택하였다. 또한 물성에 미치는 냉각속도의 영향을 확인하기 위해, Mg 처리된 다양한 조성의 합금을 블록시편에 주입한 후 주형 내 냉각과 800℃에서 주형 해체 후 공랭의 두 가지 냉각 조건을 비교분석하였다. 주형 내 냉각 시편의 경우, 펄라이트 분율은 27-44%, 인장강도와 연신율은 각각 513-568N/mm2와 10.4-14.3%로 나타났다. 반면, 이른 형해체 공랭 시편의 경우에는 펄라이트 분율은 77~85%, 인장강도와 연신율은 각각 728~758N/mm2와 3.2~6.0% 이었다. 결론적으로, 소량의 Cu 및 Sn 함유 Mn 구상흑연주철의 공랭 시 괄목할만한 인장강도와 연신율의 증가를 확인할 수 있었다.
실크는 우수한 광택, 촉감, 물성을 바탕으로 하여 인류에 있어 최고의 의류용 섬유로서 널리 이용되어 왔으며 최근에는 생체적합성 등을 활용한 의료용 및 생물공학용 소재로서 응용하고자 하는 연구가 활발하게 진행중이다[1-2]. 그러나 실크는 합성섬유와는 달리 누에가 토사하는 그 순간에 그 구조 및 형태가 결정되어 고정되는 단점을 안고 있어 다양한 특성이 요구되는 의류용 및 산업용 분야로의 응용에 한계가 있다. (중략)
1968년 Phillips Petroleum사에 의해 개발된 LLDPE(linear low density polyethylene)는 저가이며 인장강도, 연신율 등의 뛰어난 기계적 물성으로 인해 각종 필름, 코팅제, Cable용으로 사용되고 있다. 일반적으로 LLDPE의 용융점은 12$0^{\circ}C$정도이나 이보다 매우 낮은 온도에서 연화되어 기계적 물성이 급격히 저하되므로 Coating재료, 단열Cable, 내열성 Film분야 등의 용도에는 사용상 제약을 받는다. 반면 Silicone은 난연성, 내열성, 내화학특성 및 전기절연성이 우수하여 공업재료로 널리 사용되지만 기계적물성, 저온취성, 고가인 단점이 있어 용도에 따라 일반재료로는 사용하기 어렵다.(중략)
Cr 함량이 alloy 600과 alloy 690의 Cr함량 사이에 위치하는 Ni-Cr-Fe 합금을 진공유도 용해법을 이용하여 제조하였다. 합금 인고트에 대하여 열간 가공성 시험을 수행하여 열간 압연 조건을 구하였다. 열간 및 냉간 압연을 거친 시편을 900~120$0^{\circ}C$ 사이의 여러 온도에서 소둔 열처리하였고, 열처리한 시편에 대하여 기계적 특성과 부식특성을 측정, 분석하였다. Cr 함량은 기계적 강도에는 다소 영향을 미치는 것이 발견되었으나 연신율에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 부식속도는 Cr 함량 변화보다 소둔 열처리 온도에 따라 증가하였으며, 110$0^{\circ}C$ 에서 열처리한 경우에는 부식속도가 얼마간 감소하는 것으로 나타났다.
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 블렌딩한 고분자 구조를 갖는 리튬이온 2차 전지용 습식 separator를 제조하였으며, 그들의 고분자 블렌딩 및 연신 조건이 제반물성에 미치는 영향에 관해서 고찰하였다. Separator의 기계적 강도는 UHMWPE의 분자량 및 함량이 증가함에 따라 크게 향상되었으며, UHMWPE의 함량이 6 wt%이며 5배 연신 필름에서 약 $1000 kg/\textrm{cm}^2$의 기계적 강도를 보이며 제막성 또한 우수한 것으로 나타났다. Separator의 기공구조는 0.1~0.12 $\mu\textrm{m}$로 균일성을 보였으며, shut-down특성은 130 $^{\circ}C$ 부근에서 급격히 상승하여 $160^{\circ}C$에서 용융되는 것으로 나타났고 따라서 리튬이온 2차전지에 적용 가능한 것으로 평가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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