• 제목/요약/키워드: Epoxy fiber

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균질화 접근법을 통한 복합재의 유효물성치 계산 (Effective Material Properties of Composite Materials by Using a Numerical Homogenization Approach)

  • 아닉 다스 안토;조희근
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.28-37
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    • 2019
  • Due to their flexible tailoring qualities, composites have become fascinating materials for structural engineers. While the research area of fiber-reinforced composite materials was previously limited to synthetic materials, natural fibers have recently become the primary research focus as the best alternative to artificial fibers. The natural fibers are eco-friendly and relatively cheaper than synthetic fibers. The main concern of current research into natural fiber-reinforced composites is the prediction and enhancement of the effective material properties. In the present work, finite element analysis is used with a numerical homogenization approach to determine the effective material properties of jute fiber-reinforced epoxy composites with various volume fractions of fiber. The finite element analysis results for the jute fiber-reinforced epoxy composite are then compared with several well-known analytical models.

Toughened 에폭시 수지를 사용한 탄소 섬유강화 복합재료의 충격파괴 거동 (Impact Fracture Behavior of Toughened Epoxy Resin Applied Carbon Fiber Reinforced Composites)

  • 이정훈;황승철;김민영;김원호;황병선
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.111-114
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    • 2003
  • Thermosets are highly cross-linked polymers with a three-dimensional molecular structure. The network structure gives rise to mechanical properties, however, one major drawback of thermosets, which also results from their network structure, is their poor resistance to impact and to crack initiation. In this study, to solve this problem, the reactive thermoplastics such as amine terminated polyetherimide (ATPEI), ATPEI-CTBN-ATPEI(ABA) triblock copolymer, CTBN-ATPEI(AB) diblock copolymer, and carboxyl group modified ATPEI was synthesized, after that blended with epoxy resin, and the carbon fiber reinforced composites were fabricated. The impact load, energy, and delamination were investigated by using drop weight impact test and C-scan test. As a results, the ABA/epoxy blend system showed good impact properties.

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고에너지 방사선이 탄소섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향 (Effects of High Energy Radiation on the Mechanical properties of Carbon Fiber/Dpoxy Composites)

  • 박종신
    • 유변학
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    • 제3권1호
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    • pp.22-29
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    • 1991
  • In an effort to predict the long term durability of carbon fiber/epoxy composites in a space environ-ment interlaminar shear strength (ILSS) of the composites was measured as a function of 0.5 MeV electron radiation dosage. For the ILSS measurements a notch method (ASTM D3846) was used with and without side-supports. the supports were used to prevent peeling or bending during the test. The ILSS of both T300/ 5209 longitudinal composite system increases monotonically with radiation when the test is corried out without the support the ILSS of the composites increases initially but then decreases with further radiation. It is also observed that the ILSS of the unsupported case is much lower than that of the supported case. Measurement of epoxy modulus shows that the elastic modulus increases monotonically with radiation. But the breaking strength of the epoxy decreases with radiation. Electron Spectroscopy for Chemcal Analysis shows that the oxygen contents at both the pure epoxy surface and the composite fracture surface increase with radiation dose resulting in the increase of polarity at the interfacial region. This may be a supporting evidence for the increase in the ILSS of the composites.

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Acoustic Emission on Failure Analysis of Rubber-Modified Epoxy Resin

  • Lee Deok-Bo
    • Fibers and Polymers
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    • 제5권4호
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    • pp.259-263
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    • 2004
  • Rubber-modified epoxy resins have been employed as adhesive and matrix materials for glass and corbon-fiber composites. The behavior of fracture around a crack tip for rubber-modified epoxy resin is investigated through the acoustic emission (AE) analysis of compact tension specimens. Damage zone and rubber particles distributed around a crack tip were observed by a polarized optical microscope and an atomic force microscope (AFM). The damage zone in front of pre-crack tip in rubber-modified specimen $(15wt\%\; rubber)$ began to form at about $13\%$ level of the fracture load and grew in size until $57\%$ load level. After that, the crack propagated in a stick-slip manner. Based on time-frequency analysis of AE signals and microscopic observation of damage zone, it was thought that AE signals with frequency bands of 0.15-0.20 MHz and 0.20­0.30 MHz were generated from cavitation in the damage zone and crack propagation, respectively.

혼합모우드 변형하에 있는 복합재료 유한평판의 경사진 균열해석 (Analysis of an Inclined Crack in Finite Composite Plate Under Mixed Mode Deformation)

  • 염영진;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.625-635
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    • 1989
  • 본 논문에서는 이 방법을 사용하여 glass/epoxy와 graphite/epoxy 유한평판이 균일응력과 균일변위 경계조건을 받을 때 평판 종횡비 H/W를 1,2,3, 균열길이와 폭의 비 L/W를 0.1부터 0.7까지, 균열각도를 0, 30, 45, 60으로 변화 시키면서 응력강도수정계수를 구하려고 한다.

고전기장을 이용한 전도성 고분자 복합필름의 제조 및 특성 연구 : 탄소섬유 Sizing처리가 탄소섬유/폴리에틸렌 필름의 특성에 미치는 영향 (Properties of Conductive Polymer Composite Films Fabricated under High Intensity Electric Fields : Effect of CF Sizing Treatment)

  • 고현협;김중현;임순호;김준경;최철림
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.293-301
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    • 2001
  • 새로운 복합재료 제조 기술인 electron-ion technology (EIT)를 이용하여 전도성 탄소섬유/고밀도 폴리에틸렌 (CF/HDPE) 복합필름을 제조하고 탄소섬유 에폭시 sizing이 제조된 필름의 체적비저항과 인장강도 그리고 계면 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 에폭시 sizing은 tunneling 효과를 좋게 해서 복합재료 필름의 전도성을 향상시키는 반면, 극성인 에폭시 sizing은 무극성인 폴리에틸렌과의 친화성이 없어서 탄소섬유와 폴리에틸렌간의 계면결합력을 감소시키므로 에폭시 sized 탄소섬유(CF(S))는 unsized 탄소섬유(CF(U))에 비하여 필름의 체적비저항과 인장강도를 감소시켰다. 에폭시 sizing은 탄소섬유의 nucleating efficiency를 떨어뜨려서 CF(S)/HDPE 필름이 CF(U)/HDPE 필름보다 불규칙적이고 덜 발달된 transcrystalline layer를 형성함을 관찰할 수 있었다.

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다양한 사이징제가 반응중합에 의해 제조된 나일론 6/탄소섬유 복합체의 물성에 미치는 영향 (Effect of Various Sizing Agents on the Properties of Nylon6/Carbon Fiber Composites Prepared by Reactive Process)

  • 박하늘;이학성;허몽영
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.299-303
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    • 2018
  • 탄소섬유 강화 PA6 복합재료의 탄소섬유-메트릭스간 계면결합력과 반응중합도 향상을 위해서 기존 탄소섬유의 에폭시 사이징제를 디사이징처리하여 에폭시를 제거한 후 우레탄계, 나일론계, 페녹시계 사이징제로 재처리해주었으며, 리사이징처리된탄소섬유의표면을관찰하였다. 리사이징처리된탄소섬유의계면결합력은 IFSS(Interfacial shear strength)를 통해서 확인하였으며, 계면 결합 강도 측정 후 파단면은 주사전자현미경을 통해서 관찰하였다. 나일론계와 페녹시계 사이징제로 처리된 탄소섬유가 우레탄계 사이징에 비해 계면 결합력이 상승한 것을 확인하였다. 우레탄계 리사이징 처리된 탄소섬유는 기존 에폭시 사이징 탄소섬유보다 계면 결합력이 감소한 것으로 확인되었다. 이 결과는 기존 탄소섬유의 저활성과 평활성을 제거하여 탄소섬유와 나일론6 사이의 계면 결합력이 향상된 것으로 판단된다.

철도차량용 폐 복합소재로부터 탄소섬유 회수 (The Recovery of Carbon Fiber from Carbon Fiber Reinforced Epoxy Composites Applied to Railway Vehicles)

  • 이석호;김정석;이철규;김용기;주창식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1059-1066
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    • 2009
  • 근래에 와서 강화 플라스틱 복합재료의 생산과 함께 열경화성 수지 폐기물들의 양이 급격하게 증가하여 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 우수한 기계적 물성을 지닌 유용한 열경화성 수지의 하나인 에폭시 수지는 열가소성 수지처럼 용융되거나 재 성형되지 않는다. 본 연구에서는 철도 차량용 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재로부터 에폭시 수지를 분해하여 탄소섬유를 회수하는 일련의 실험을 수행하였다. 여러 분해공정들을 실험적으로 조사하여, 분해 효율과 회수되는 탄소섬유의 기계적 물성을 비교 검토하였다. 회수되는 탄소섬유가 서로 엉키는 것을 방지하기 위해서 각 복합재료 시편은 테플론 지지대로 고정시키고, 기계적인 교반을 가하지 않았다. 분해 생성물은 전자현미경(SEM), 기체 크로마토그라피 질량분석기(GC-MS) 및 만능재료시험기를 사용하여 분석하였다. 질산 수용액을 사용하는 분해 공정과 액상 및 기상 열분해 공정에서는 탄소섬유가 완전하게 회수되었다. 회수된 탄소섬유의 인장강도 감소율은 4% 미만으로 미미하였다.

무기 필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료의 난연 특성 (Flame Retardant Properties of Basalt Fiber Reinforced Epoxy Composite with Inorganic Fillers)

  • 문소윤;이수연;임형미
    • Composites Research
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    • 제32권6호
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    • pp.368-374
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    • 2019
  • 무기필러가 첨가된 현무암섬유 강화 에폭시 복합재료를 제조하여 그 특성을 평가하였다. 첨가된 무기필러는 각각 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 알루미나, 베마이트이며 이를 첨가제로한 에폭시 수지를 현무암섬유에 핸드레이업으로 함침시킨 후 hot pressing하여 수지 함침량이 30 wt%인 섬유복합재료를 제조하였다. LOI 평가 결과 BFRP의 LOI (28.9)는 에폭시 수지 (21.4)에 비해 향상된 것을 확인하였으며 무기필러가 첨가될 경우 그보다 더욱 향상되는 것을 확인하였다. 또한 무기필러가 첨가된 복합재료는 무기필러가 첨가되지 않은 복합재료에 비해 콘칼로리미터 시험에서 PHRR, THR, TSR 등이 감소하여 무기필러 첨가에 따른 난연 특성 향상을 확인하였다.

콘크리트 표면강화 에폭시의 장기특성 평가 (An Estimation of the Long-Term Properties of Epoxy Used for Reinforcing Surface in Concrete)

  • 김성욱;김도겸;이장화;김근경;김상조
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.183-186
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    • 1999
  • Up to date, it is difficult to estimate the consistence of properties on the epoxy liner in service time because an estimation of the long term environment-deterioration with aging has not been processed. In the study, the estimation on epoxy liner is carried by the physical test 7 rounds. There are the elongation the and the crack bridging test in the part of physical tests. An elongation test is carried out with epoxy membrane and a crack bridging test is carried out with specimen painted epoxy on concrete. The subjects of test and estimation are a containment quality system and a fibre-glass reinforced system. The materials of these systems are a Robber added Epoxy, a Silica added Epoxy, and a Fiber reinforced Epoxy. Ensuring the test data, properties of epoxy liner was estimated and the change of properties was predicted on epoxy liners.

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