Anti-oxidation coatings are the key technique for carbon/carbon (C/C) composites used as the thermal structural materials. The microstructure and oxidation behavior of several kinds of high-performance ceramic coatings for C/C composites prepared in Northwestern Polytechnical University were introduced in this paper. It showed that the ceramic coatings such as SiC, Si-$MoSi_2$, SiC-$MoSi_2$, $Al_2O_3$-mullite-SiC and SiC/yttrium silicate/glass coatings possessed excellent oxidation resistance at high temperatures, and some of these coatings were characterized with excellent thermal shock resistance. The SiC-$MoSi_2$ coating system has the best oxidation protective property, which can effectively protect C/C composites from oxidation up to 1973 K. In addition, the protection and failure reasons of some coatings at high temperature were also provided.
염수시험기를 통해 6개월 동안 염수분무시험과 염수침수시험을 수행함으로써 염수환경에 노출된 유리섬유직물페놀 복합재의 내구성을 실험적으로 조사하였다. 이때 염수환경에 노출된 시간에 따른 인장특성, 굽힘특성, 전단특성 등의 기계적 특성을 평가하고 동역학 측정장치를 적용하여 저장전단탄성계수. 손실전단탄성계수, tan $\delta$ 등의 열분석 특성을 측정하였다. 또한 적외선 분광분석기를 적용하여 염수환경에의 노출시간에 따른 화학구조의 변화를 분석하였다. 연구결과에 따르면 기계적 특성과 열분성 특성은 노출시간에 민감하게 변하며 노출시간이 길어짐에 따라 점차 감소되는 양상을 나타낸다. 그러나 강성의 경우에는 염수환경에 노출되면 복합재의 가소화로 인해 노출의 초기에는 감소하기 시작하고 노출시간이 길어짐에 따라 복합재의 팽창, 수지의 소성화, 가교 결합의 증가 등으로 인해 다소 증가하는 양상을 나타내지만 노출시간이 더욱 더 길어지면 점차 감소할 것으로 추측된다. 또한 FT-IR 선도에서의 피크 형상과 위치는 노출시간에 큰 영향을 받지 않으며 피크 세기는 노출시간에 따라 달라진다. 마지막으로 염수침수환경은 염수분무환경에 비해 유리섬유직물/복합재의 내구성에 더욱 심각한 영향을 미침을 알 수 있었다.
Recently, fiber-reinforced composites have been widely used in various industrials fields. In this study, the mechanical behavior, especially fracture behavior, of biomimetic fiber-reinforced composites subjected to pressure loading was analyzed using finite element analysis (FEA). The fiber alignments in the biomimetic composites formed a helicoidal structure, wherein a stacking sequence involved a gradual rotation of each ply in the multi-layered laminated composites. For comparison, cross-ply composite samples with fibers arranged at 0° and 90° were prepared and analyzed. In addition, the mechanical behavior was analyzed based on combinations of the stacking sequence of carbon-fiber composites and glass-fiber composites. The FEA results showed that, when compared with the cross-ply samples, the mechanical properties of the biomimetic composites were considerably improved under pressure loading, which was applied to one side of the composites. Thus, the biomimetic helicoidal structure significantly improved the mechanical properties of the composites. Placing materials having high elasticity and strength in the outermost layers (the layer of the side on which pressure was applied and the opposite side layer) of the composites also significantly contributed to improving the mechanical properties of the composites.
군사적 목적뿐만 아니라 상업적 목적에서도 레이더나 기타 전자파를 방출하는 기기들로부터 생성되는 전자파의 흡수 또는 차폐는 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는 다른 유전적 성질을 가지는 복합재층을 배열하여 전자기파의 반사를 최소화하는 연구를 수행하였다. Glass fabric/epoxy에 전도성을 가지는 카본블랙 분체를 혼합한 복합재와 Carbon fabric/epoxy 복합재 대만 유전성질을 측정하였고, 이를 이용하여 X-band(8.2 GHz-l2.4GHz)에 대한 전자기파 반사의 최소화 구조를 구성하였다. 두께2.6mm의 다층 구조로 최대 30dB 이상의 반사 손실과 최대 흡수 주파수로부터 2GHz 주파수 대역에 걸쳐 10dB이상의 반사손실을 일으킬 수 있었다.
Carbon nanotubes were synthesized at various conditions using Ni-catalytic thermal chemical vapor deposition method and their characteristic properties were investigated by SEM, TEM and Raman spectroscopy. Carbon nanotubes were formed on very fine Ni-catalytic particles. The carbon nanotubes synthesized by thermal decomposition of acetylene at $700^{\circ}C$ had a coiled shape, while those synthesized at $850^{\circ}C$ showed a curved and Y-shape having a bamboo-like morphology. It was found that the carbon nanotube was also made on the fine Ni-catalytic particles formed on the surface of 100~400nm sized large ones after pretreatment with $NH_3$.ber composites show the high dielectric constant and large conduction loss which is increased with anisotropy of fiber arrangement. It is, therefore, proposed that the glass and carbon fiber composites can be used as the impedance transformer (surface layer) and microwave reflector, respectively. By inserting the foam core or honeycomb core (which can be treated as an air layer) between glass and carbon fiber composites, microwave absorption above 10 dB (90% absorbance) in 4-12 GHz can be obtained. The proposed fiber composites laminates with sandwitch structure have high potential as lightweight and high strength microwave absorbers.
International Journal of Aerospace System Engineering
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제7권1호
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pp.16-20
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2020
The recent trend is increasing towards the usage of polymer matrix composites since they have a wide variety of applications. They have applications in the field of aircraft and space industry, sporting goods, medical devices, marine and automotive applications and also in commercial usage. The most commonly used fibre-reinforced polymer matrix composite is Glass fibre reinforced epoxy (GFRE) composite which is used in aviation, sports and automotive industries. However, the strength of GFRE composites is not adequate for structural applications. Therefore, the current research focuses on increasing the strength of GFRE composites by reinforcing with micro Graphite (Gr) particulates. The Gr used is an ultra-fine powder with particle size 250 ㎛. Gr is known to have good wear resistance, thermal conductivity and can operate at high temperatures. Gr particulates are mixed with the epoxy matrix in various weight ratios. Hand-lay technique is used for fabricating the composites. Mechanical properties such as tensile strength, elongation, compressive strength and flexural strength are obtained experimentally to study the effect of change in Gr content (0-5 wt. %). The tests were done as per ASTM standards.
The Turkish Earthquake Code was revised in 1998 and 2007. Before these Codes, especially 1998, reinforced concrete (RC) beams with low flexural and shear strength were widely used in the building. In this study, the RC specimens have been produced by taking into consideration the RC beams with insufficient shear and tensile reinforcement having been manufactured with the use of concrete with low strength. The performance of the RC specimens strengthened with different wrapping methods by using of Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) and Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP) composites have been examined in terms of flexural strength, ductility and energy absorption capacity. In the strengthening of the RC elements, the use of GFRP composites instead of CFRP composites has also been examined. For this purpose, the experimental results of the RC specimens strengthened by wrapping with CFRP and GFRP are presented and discussed. It has been concluded that although the flexural and shear strengths of the RC beams strengthened with GFRP composites are lower than those of beams reinforced with CFRP, their ductility and energy absorption capacities are very high. Moreover, the RC beams strengthened with CFRP fracture are more brittle when compared to GFRP.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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