• 제목/요약/키워드: Epoxy fiber

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미세역학적 실험법과 젖음성을 이용한 CNT-에폭시 나노복합재료 경사형 시편의 계면특성 (Interfacial Properties of Gradient Specimen of CNT-Epoxy Nanocomposites using Micromechanical Technique and Wettability)

  • 왕작가;공조엘;박종만;이우일;박종규
    • Composites Research
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    • 제22권5호
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    • pp.8-14
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    • 2009
  • 유리섬유 강화 CNT-에폭시 나노복합재료의 계면특성은 미세역학적 시험법과 젖음성 측정을 통하여 평가하였다. CNT-에폭시 나노복합재료의 접촉저항은 전기적 접촉부가 일정하게 점차적으로 증가하는 경사형 (gradient) 시편으로 측정되었다. CNT-에폭시나노복합재료의 접촉저항은 2-점법 대신에 4-점법을 사용하여 평가하였다. 불균일한 표면에 존재하는 소수성 영역 때문에 CNT-에폭시 나노복합재료의 어떤 부분은 초소수성보다는 다소 낮은 접촉각인 120도를 가졌다. 표면처리된 유리섬유는 에칭된 섬유 표면의 흠이 있지만 인장 강성도는 약간의 변화가 나타나는 반면에, 인장강도는 현저하게 감소하였다. 에칭된 유리섬유와 CNT-에폭시 나노복합재료는 표면 에너지와 거친 정도가 증가함으로써, 계면전단강도가 증가되었다 열역학적 에너지 일인 $W_a$가 증가함에 따라, 기계적 계면전단강도와 겉보기 강성도 모두 상호일치하게 증가를 보여주었다.

전해 니켈도금 처리에 따른 탄소섬유/에폭시 수지 복합재료의 섬유표면 및 기계적 계면전단 강도 (Fiber Surfaces and Interlaminar Shear Strengths of Electrolytic Ni-plated Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites)

  • 박수진;장유신;이재락;김진석
    • 폴리머
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    • 제24권5호
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    • pp.721-727
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    • 2000
  • 탄소섬유/에폭시 수지 복합재료의 기계적 계면 결합력을 증가시키기 위해 탄소섬유를 전해 니켈도금 표면처리하였다. 탄소섬유의 표면특성과 복합재료의 최종 기계적 물성은 각각 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)와 Interlaminar shear strength (ILSS) 측정을 통하여 알아보았다. 본 실험결과, 전해 니켈도금은 복합재료의 계면, 즉 강화재인 탄소섬유와 매트릭스간의 계면 결합력에 크게 영향을 미침을 알 수 있었으며, 특히 니켈도금 처리된 탄소섬유 표면에서 $O_{1s}$/$C_{1s}$ 비의 증가와 NiO 그룹 및 금속 니켈의 형성은 기계적 특성인 ILSS 증가의 요인으로 작용함을 알 수 있었다 또한, $O_{1s}$/$C_{1s}$비는 복합재료의 ILSS와 밀접한 관계가 있음을 고찰하였다.을 고찰하였다.

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열중량분석기를 적용한 탄소섬유/에폭시 복합재의 구성재 함유율 측정 기법 (Measurement Method for Constituent Contents of Carbon Fiber/Epoxy Composites Using Thermogravimetric Analyzer)

  • 장정근;차재호;이보미;윤성호
    • Composites Research
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    • 제33권6호
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    • pp.341-345
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    • 2020
  • 열중량분석기를 적용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 구성재 함유량을 평가하기 위한 측정기법을 제시하였다. 시험에 사용된 시료는 탄소섬유/에폭시 토우 프리프레그로 제작된 스트랜드 시편에서 채취하였으며 시간에 따른 시료의 무게 변화를 실시간으로 측정하였다. 또한 전자현미경을 이용하여 수지 제거 여부와 탄소섬유의 열손상 상태를 관찰하였다. 연구결과에 따르면 열중량분석기를 적용하면 기존의 머플로를 적용한 경우에 비해 소량의 시료에 대해서도 시험이 가능하며, 설정 온도와 노출 시간을 제어함으로써 구성재의 함유량을 효율적이고 정량적으로 평가할 수 있음을 알 수 있었다.

미시역학적 파손 기준을 이용한 탄소섬유/에폭시 복합재 링크의 안전성 평가 (Safety Evaluation of Carbon Fiber/Epoxy Composite Link Using Micromechanics of Failure Criterion)

  • 차재호;윤성호
    • Composites Research
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    • 제36권3호
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    • pp.154-161
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    • 2023
  • 본 연구에서는 경량화를 위해 금속 링크를 탄소섬유/에폭시 복합재 링크로 대체하고자 파손 기준을 이용하여 복합재 링크가 주어진 하중 조건을 견딜 수 있는지를 평가하였다. 복합재의 파손 양상을 예측하기 위해 MMF 기준을 이용하였고, 기계적 시험을 수행하여 MMF의 기준 강도 파라미터를 구하였다. 연구결과 링크의 구멍 주위에서 응력집중이 발생하였고, 특히 굽힘 하중을 받을 때 링크 끝단과 구멍 주위에서 취약함이 드러났다. 파손 지수로부터 파손 양상을 예측하였고 매트릭스 인장 파손이 링크 끝단에서, 그리고 구멍 주위에서는 섬유의 압축 파손이 예측되었다. 본 연구를 통해 확보된 방법과 결과는 경량화를 위해 금속 부품을 탄소섬유/에폭시 복합재로 대체할 때 특정 하중 조건 하에서 복합재의 안전성을 평가하는 유용한 지침으로 활용할 수 있을 것이다.

염기 처리 대마 섬유로 강화된 셀룰로오스 충전 에폭시 하이브리드 복합재의 기계적 물성 (Mechanical Properties of Cellulose-filled Epoxy Hybrid Composites Reinforced with Alkali-treated Hemp Fiber)

  • Anand, P.;Anbumalar, V.
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.46-55
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    • 2015
  • There is a limit for deforestation in order to keep the environmental cycle undisturbed. The heart of the paper is to replace the wood to a maximum extent to obtain a sustainable environment. This research aims at new natural composites in which treated hemp fiber used as reinforcement, synthetic cellulose used as particulate to improve the adhesion between matrix - fiber interface and Epoxy LY556 acted as matrix fabricated by hand layup technique. The density, water absorption, tensile properties, impact strength, hardness, flexural properties and compressive properties have been evaluated under ASTM standards and compare the results with existing materials such as wood, aluminium, etc., The composite hemp fiber reinforced polymer (HFRP) could be exploited as an effective replacement for wood and it would be suitable for automotive applications by comparing results.

CF/Epoxy 복합적층판의 저속충격 특성평가에 관한 연구 (A Study on Characteristics Analysis of Low Velocity Impact Response of CF/Epoxy Composite Plates)

  • 임광희;박노식;김영남;김정호;김선규;심재기;양인영
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.85-88
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    • 2002
  • We have implemented a system of falling weight impact tester. Absorbed energy of orthotropic composites with using T300 fiber, which are composed of the same fiber and stacking number is higher than that of quasi-isotropic specimen over impact energy 7J, but in case of using T700 fiber, much difference does not show. Also, absorbed energy of orthotropic composites with using T300 fiber, which are composed of stacking number and orientation became more than that of T700 fiber specimen; however great change doesn't show in case of quasi-isotropic specimens. Delamination area of impacted specimens was measured with ultrasonic C-scanner to find correlation between impact energy and delamination area. Delamination area and frequency responses was evaluated between impacted and unimpacted specimens. There is a strong correlation between frequency responses and impact-induced delamination. The presence and scale of damages have been investigated based on the variations of frequency responses.

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에폭시/Graphite계 Bipolar Plate의 전기적, 물리적 성질에 미치는 Carbon Fiber의 영향 (Effect of Carbon Fiber on Electrical and Mechanical Properties of Epoxy/Graphite Bipolar Plate)

  • 최범철;이재영;이지정;박윤경;이홍기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.92.1-92.1
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    • 2011
  • 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC)의 핵심 부품 중의 하나인 Bipolar Plate (분리판)을 제조하기 위해서 고분자/그라파이트 복합재료를 사용하였다. 고분자 매트릭스로는 경화시 뛰어난 화학적, 기계적 특성을 갖는 에폭시를 채택하였고, 전기 전도성을 부여하기 위해 그라파이트를 도입하였으며, 에폭시 수지의 내충격성을 향상시키기 위해서 Carbon Fiber를 채택하였다. 에폭시 분말과 그라파이트 분말, 그리고 1cm 정도의 길이를 갖는 Carbon Fiber을 믹서에 넣고 균일하게 혼합하였다. 이 혼합물을 이형제 처리된 몰드에 주입하고, Hot Press를 사용하여 가열, 가압 ($150^{\circ}C$, 4 ton/$cm^2$, 2시간)하면서 경화시켰다. 일정 비율로 고정된 에폭시/그라파이트 계에 Carbon Filber의 혼합 비율을 변화시키면서 전기적, 물리적 성질의 변화를 연구하였다.

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탄소섬유 에폭시 복합재료의 드릴링 특성에 있어 섬유 배열방향과 선단각의 영향에 관한 연구 (A study on effects of the fiber orientation and point angle on drilling characteristics of carbon fiber epoxy composite materials)

  • 김형철;이우영;남궁석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.119-125
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    • 1997
  • The drilling experiment of carbon fiber epoxy composite material with WC-drill has been done under the various cutting conditions in order to minimize the problems occurred in the material while being drilled. It has been confirmed by a frequency analysis of the cutting force signals that the variation of cutting force resulted from the periodic variation of the angle between the ortating drill and the stacking angle of the carbon fiber. By the drilling experiment with several drills having different point angles, the drilling char- acteristics, which show the relations between the change in the point angle and cutting force or external surface condition, were analyzed.

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부식 환경 하에서의 섬유강화복합재료의 마찰 및 마모 특성 연구 (A Study on the Frictional Characteristics of Fiber Reinforced Composites under Corrosive Environment)

  • 박충용;박동현;박수정;김윤해
    • Composites Research
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    • 제36권1호
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    • pp.37-41
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    • 2023
  • 선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.

수분환경에서 탄소섬유강화 에폭시수지의 내구성에 대한 나노입자의 영향 (Study of Nanoparticle Effect on Durability of Carbon fiber/Epoxy Resin Composites in Moisture Environment)

  • 안석환;최영민;문창권
    • 동력기계공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.43-49
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    • 2014
  • This study has been investigated on the durability of carbon fiber/epoxy composites (CFRP) in moisture environment. The carbon fiber/epoxy composites were modified to use the nanoparticles such as carbon nanotubes and titanium oxide. These hybrid composites were exposed to moisture environment for a certain period of time. Weight gain according to immersion time, quasi-static tensile test and micro-graphic characterization were investigated on the samples exposed to moisture environment. Consequently, the weight gains increased with increasing immersion time and weight gain of the hybrid composites was lower than the one of CFRP through the whole immersion time. The tensile strengths decreased with increasing immersion time and tensile strengths of the hybrid composites were higher than the one of CFRP through the whole immersion time. The CFRP were observed more degraded than hybrid compositess in moisture environment. Therefore, it was concluded that the addition of nanoparticles in CFRP could lead to improve the durability in moisture environment.