• 제목/요약/키워드: Mechanical & Thermal properties

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고온손상된 GFRP 보강근의 장기 잔존 계면전단강도 예측 (Prediction of Long-term Residual Inter-laminar Shear Strength of Thermally Damaged GFRP Rebar)

  • 김민철;문도영;김성도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.108-115
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    • 2014
  • GFRP 보강근의 역학적 성능은 고온과 콘크리트의 알칼리 환경에서 크게 감소된다. 본 연구에서는 GFRP 보강근이 열손상 뒤, 알칼리 환경에 추가로 노출되었을 때의 계면전단강도변화를 고찰하는데 집중하였다. 이를 위하여 GFRP 보강근 시편은 270도의 열에 1시간동안 노출된 후 알칼리 용액에 장기간 노출되었으며, 전단시험에 의하여 파괴되었다. 비교를 위하여 열손상이 없는 시편도 같은 기간 동안 알칼리 용액에 노출된 후 전단에 의하여 파괴되었다. 결과에서, 열손상을 받은 GFRP보강근의 계면전단강도의 감소가 열손상이 없는 보강근 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 본 실험을 근거로 하여, 열손상을 미리 받은 GFRP 보강근이 알칼리에 노출되었을 때, 장기 잔존계면전단강도의 예측을 위한 2차식을 제시하였다.

Analysis of a damaged industrial hall subjected to the effects of fire

  • Kmet, Stanislav;Tomko, Michal;Demjan, Ivo;Pesek, Ladislav;Priganc, Sergej
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제58권5호
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    • pp.757-781
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    • 2016
  • The results of diagnostics and analysis of an industrial hall located on the premises of a thermal power plant severely damaged by fire are presented in the paper. The comprehensive failure-related diagnostics, non-destructive and destructive tests of steel and concrete materials, geodetic surveying of selected structural members, numerical modelling, static analysis and reliability assessment were focused on two basic goals: The determination of the current technical condition of the load bearing structure and the assessment of its post fire resistance as well as assessing the degree of damage and subsequent design of reconstruction measures and arrangements which would enable the safe and reliable use of the building. The current mechanical properties of the steel material obtained from the tests and measured geometric characteristics of the structural members with imperfections were employed in finite element models to study the post-fire behaviour of the structure. In order to compare the behaviour of the numerically modelled steel roof truss, subjected to the effects of fire, with the real post-fire response of the damaged structure theoretically obtained resistance, critical temperature and the time at which the structure no longer meets the required reliability criteria under its given loading are compared with real values. A very good agreement between the simulated results and real characteristics of the structure after the fire was observed.

사형 주조 3D 프린팅용 소재의 기계적 특성 및 신뢰성 (Mechanical Properties and Reliability of Sand Casting 3D Printing Materials)

  • 손현진;장성완;이환종;양정직;정영근;배창준
    • 한국재료학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.38-43
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    • 2020
  • Sand casting 3D printing uses a binder jetting method to produce a mold having complicated shape by spraying a binder on sand coated with activator. Appropriate heat treatment process in sand mold fabrication can increase the degree of polymerization to improve flexural strength. However, long heat treatment of over 24 hours decreases flexural strength and reliability due to chemical bond decomposition through thermal degradation. The main role of the activator is to control the reaction rate between the polymer chains. As a result, when the activator composition is increased from 0.15 wt% to 0.25 wt%, the flexural strength is increased by 218 N/㎠. However, excess activator (0.40 wt%) has been shown to decrease reliability without increasing flexural strength. The main role of the binder is to control the flexural strength of the specimen. As the binder composition is increased from 2.00 wt% to 4.00 wt%, the flexural strength increases to about 255 N/㎠, indicating the maximum flexural strength increase. Finally, the reliability of the flexural strength of the fabricated specimens is evaluated by a Weibull plot. Weibull modulus calculations are used to evaluate the flexural strength reliability of the specimens, and maximum reliability value of 11.7 is obtained at 0.20 wt% activator composition. Therefore, it is confirmed that this composition has maximum flexural strength reliability.

잉크젯 프린팅된 은(Ag) 박막의 등온 열처리에 따른 미세조직과 전기 비저항 특성 평가 (Microstructure and Electrical Resistivity of Ink-Jet Printed Nanoparticle Silver Films under Isothermal Annealing)

  • 최수홍;정정규;김인영;정현철;정재우;주영창
    • 한국재료학회지
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    • 제17권9호
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    • pp.453-457
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    • 2007
  • Interest in use of ink-jet printing for pattern-on-demand fabrication of metal interconnects without complicated and wasteful etching process has been on rapid increase. However, ink-jet printing is a wet process and needs an additional thermal treatment such as an annealing process. Since a metal ink is a suspension containing metal nanoparticles and organic capping molecules to prevent aggregation of them, the microstructure of an ink-jet printed metal interconnect 'as dried' can be characterized as a stack of loosely packed nanoparticles. Therefore, during being treated thermally, an inkjet-printed interconnect is likely to evolve a characteristic microstructure, different from that of the conventionally vacuum-deposited metal films. Microstructure characteristics can significantly affect the corresponding electrical and mechanical properties. The characteristics of change in microstructure and electrical resistivity of inkjet-printed silver (Ag) films when annealed isothermally at a temperature between 170 and $240^{\circ}C$ were analyzed. The change in electrical resistivity was described using the first-order exponential decay kinetics. The corresponding activation energy of 0.44 eV was explained in terms of a thermally-activated mechanism, i.e., migration of point defects such as vacancy-oxygen pairs, rather than microstructure evolution such as grain growth or change in porosity.

Cellulose Diacetate의 열적 및 기계적 물성에 미치는 Zeolite 충전효과 (Effect of Zeolite Filler on the Thermal and Mechanical Properties of Cellulose Diacetate)

  • 이창규;조미숙;김인회;남재도;이영관
    • 폴리머
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    • 제33권3호
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    • pp.243-247
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    • 2009
  • 셀룰로오스 디아세테이트(CDA)에 가소제로서 트리아세틴(TA)과 에폭시화된 콩기름(ESO)을 첨가하여 고속믹서에서 일차적으로 CDA를 가소화한 후, 여기에 천연 zeolite를 충전제로서 첨가하여 용융압출로 CDA/zeolite 복합체를 제조하였다. DMA 측정을 통하여 가소화한 CDA의 $T_g$$106^{\circ}C$이며 여기에 zeolite를 50% 첨가한 복합체의 경우는 $125^{\circ}C$$T_g$를 확인하였다. Zeolite의 함량이 10에서 50%까지 증가함에 따라 탄성률은 1.7 GPa에서 3.6 GPa로 2배 이상 증가하였으며, 인장강도는 62 MPa에서 조금 증가하다가 51 MPa로 감소하였고 파단신율도 10%로 증가하다가 3.2%로 감소하였다. 복합체의 SEM 이미지로부터 CDA와 zeolite의 상용성을 확인하였다. Zeolite의 함량이 증가할수록 더 효과적으로 zeolite가 초산기를 흡수하였다.

PP-g-IA의 제조 및 이를 이용한 PP/EVOH 블렌드의 상용화 효과 (Preparation of PP-g-IA and its Compatibilizing Effects in PP/EVOH Blends)

  • 김정수;장지훈;전동규;김동현
    • Elastomers and Composites
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    • 제49권3호
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    • pp.225-231
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    • 2014
  • 본 연구에서는 폴리프로필렌 (PP)과 에틸렌 비닐알코올 공중합체 (EVOH)의 블렌드에 있어 발생하는 상분리 현상을 방지하고자 PP에 itaconic acid (IA)가 그라프트 된 PP-g-IA 를 상용화제로 이용하였다. PP-g-IA 상용화제는 PP base에 IA의 투입량을 1, 2, 5, 10 wt.% 로 달리하면서 투입하여 제조하였으며, FT-IR과 $^1H$ NMR 분석을 통하여 성공적으로 PP에 IA가 그래프트 되었음을 확인하였다. 이 중 그래프트율이 1% 로 가장 높게 나타난 PP-g-IA 상용화제를 PP/EVOH 블렌드 연구에 적용하였다. 신규 상용화제가 적용된 PP/EVOH 블렌드는 SEM을 이용하여 모폴로지를 관찰하였고, DSC 와 UTM를 이용하여 열적 기계적 특성을 분석하였다. 분석 결과, PP-g-IA 상용화제는 PP/EVOH 블렌드의 계면접착력을 향상시키는 것으로 나타나 상용화제로써의 유효성이 확인되었다.

폴리비닐알코올과 폴리에틸렌이민과의 혼합을 통한 음이온교환막의 제조 연구 (Studies on the Preparation of Anion Exchange Membrane through Blending of the Poly(ethylenimine) and the Poly(vinyl alcohol))

  • 김성표;김백균;이학민;임지원;정성일
    • 멤브레인
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    • 제20권4호
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    • pp.335-341
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    • 2010
  • 본 연구에서는 음이온교환막 개발에 관한 것으로 poly(ethylenimine) (PEI) / poly(vinyl alcohol) (PVA)의 혼합비율에 따라 막을 제조하였다. 제조된 막의 특성화를 평가하기 위하여 함수율, 접촉각, FT-IR, 이온교환용량, 이온전도도, 열 중량분석, 탄성계수 측정을 실시하였다. 이온전도도 측정 결과 PVA/PEI의 함량이 90 : 10으로 제조된 막의 경우 $5.16{\times}10^{-2}S/cm$의 값을 나타내어 우수한 음이온전도도를 나타내었으며 접촉각 측정 결과 PEI의 함량이 증가함에 따라 막표면의 소수성이 $78.3^{\circ}$까지 함께 증가하는 결과를 나타내었다. 또한 열에 대한 안정성은 PVA의 우수한 성질을 변화시키지 않았으며 탄성계수 측정을 통해 고강도 기계적 물성을 확인할 수 있었다.

나노 산화아연을 사용한 수분산 폴리우레탄의 합성과 특성 (Synthesis and Characterization of Waterborne Polyurethane using Nano Zinc oxide)

  • 천정미;정부영;유종선;박덕제;천제환
    • 접착 및 계면
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    • 제9권4호
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    • pp.17-23
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    • 2008
  • 본 연구에서는 polyester polyol, 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate ($H_{12}MDI$), dimethylolpropionic acid (DMPA), ethylenediamine (EDA) 및 나노 ZnO (SUNZnO)를 사용하여 폴리우레탄/나노 ZnO를 합성하였다. 나노 ZnO를 고형분의 0~1.0 wt%로 프리폴리머 단계에서 첨가하고 또한, 이온성기를 함량별로 도입하여 폴리우레탄/나노 ZnO를 합성하여 열적 성질, 기계적 성질을 검토하였다. 나노 ZnO 함량별로 혼입하였을 때 유리전이온도는 뚜렷한 경향을 보이지 않고 이온성기 함량이 증가함에 따라 $T_g$는 다소 상승하는 결과를 보였으며, 나노 ZnO의 혼입량과 이온성기 함량이 증가함에 따라 인장강도와 100% 탄성률은 대체로 증가하고 파단신율은 감소하는 경향을 보였다.

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무기(無機) 충진재(充鎭材) 첨가(添加)에 따른 재생(再生) 폐(廢)비닐의 특성(特性) 분석(分析) (I) - 중탄과 칼펫의 첨가(添加)에 따른 영향(影響) - (A Study on the Behaviors of Inorganic Fillers in Recycling of the Waste Agricultural Plastic Films (I) - Effects on the Addition of Calcium Carbonate and Calpet -)

  • 안태광;손상진;김혜태;김명호;주공명;진덕진
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권3호
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    • pp.10-20
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    • 2008
  • 농업용 폐비닐의 재활용에 대한 무기충진재의 거동을 연구하기 위하여 한국환경자원공사 시화 및 정읍공장에서 세척된 PE fluff들을 각각 사용하였다. 먼저 PE 플러프에 무기충진재인 탄산칼슘과 칼펫을 배합비율별로 혼합하여 용융 압출을 통한 시험용 펠렛들을 제조한 후 프레스 몰딩을 거쳐 시료별로 시험용 시트들을 제작하였다. 이들 무기충진 복합재의 기계적 특성인 인장, 굴곡, Izod 충격시험을 실시하였고, 열적 특성인 열변형온도, vicat 연화온도, 용융흐름지수(MFI)를 시험 및 분석을 하였다. 또한 플라스틱 내부에서 무기충진재의 분산성 및 wetting정도를 확인하기 위하여 SEM을 통해 모폴로지를 조사하였다. 이들 결과로부터 물리적인 측면과 경제적인 관점에서 재생 PE와 무기충진재의 최적 배합비들을 얻었다.

브롬계 난연제를 사용한 ABS 수지에 대한 신규 난연 상승작용제로시의 천매암 (Phyllite as a New Flame Retardant Synergist for ABS Resin Containing Bromine Flame Retardant)

  • 김석준
    • Elastomers and Composites
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    • 제41권3호
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    • pp.172-181
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    • 2006
  • 브롬계 난연제인 테트라비스페놀 A 또는 브롬화 에폭시 올리고머(BEO) 및 산화안티몬을 포함하는 ABS 컴파운드에서 천매암의 난연 상승효과를 연구하였다. 탈크는 비교목적으로 사용되었다. ABS 컴파운드는 동일방향으로 회전하는 이축압출기를 통해 제조되었고 사출기를 이용하여 기계적 및 열적 성질을 측정하기 위한 시편으로 만들었다. ABS 컴파운드의 난연성을 1.6 mm 두께의 막대시편을 이용한 UL 94 수직 시험으로 알아 본 바 천매암 및 탈크는 산화안티몬을 12.5%(0.5 wt%)에서 37.5%(1.5 wt%) 대체하였을 때 모두 난연 상승효과를 보였다. 특히 BEO를 사용하였을 때 천매암이 탈크보다 우수한 난연 상승효과를 보였다. 천매암에서만 ABS 컴파운드의 유동성 증가가 나타났다. 노치드 Izod 충격강도는 천매암 또는 탈크의 함량에 비례하여 감소하였다. 천매암은 색상문제가 없는 조건에서 산화안티몬을 25%(1 wt%)까지 대체 할 수 있고 우수한 난연성과 유동성을 부여할 수 있다.