• Composites Research
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• 제33권5호
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• pp.262-267
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• 2020

고속 가공과 저중량 설계에 대한 수요가 증가함에 따라, 공작기계 주축의 진동 발생 가능성이 증가하고 있다. 또한 초정밀 가공에서 주축의 진동은 공작물 표면 형상에 큰 영향을 끼치게 된다. 다양한 가공 공정의 가공 정밀도를 향상시키기 위해, 공작기계 주축 진동 문제를 해결하여야 한다. 이 논문에서, 공작기계 주축의 진동 억제를 위해 TiC-SKH51 금속 기지 복합재가 사용되었다. TiC-SKH51 복합재의 동적 특성을 확인하기 위해 충격 망치 시험을 수행하였다. FEA의 모드 분석 결과와 충격 망치 시험 결과를 비교하여 FEA의 신뢰성을 확인한 후, 공작기계 주축 모델의 해석이 실행되었다. FEA 결과로부터 진동 발생 억제를 위해 TiC-SKH51 복합재를 적용한 공작기계 주축이 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제21권4호
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• pp.7-14
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• 2008

접착제 이용 결합 조인트의 하중지지 능력 예측 기법은 점착제를 이용한 접합 조인트 설계에 있어서 가장 중요한 기술이다. 본 연구 계면 파괴역학을 이용하여 복합재료/금속 접착 조인트의 하중지시 능력을 예측하는 기법을 소개한다. 구체적으로 복합재료/탄소강 결합의 접착 강도를 계면 균열의 에너지 방출률과 계면 파괴인성치 개념을 사용하여 평가하는 방법을 제시 검증하였다. 계면 균열의 에너지 방출률은 유한요소해선 결과를 이용한 가상 균열 닫음 기법 (VCCT)을 사용하여 계산하였으며, 게면 파괴인성치는 이종재료 ENF (end-notched flexure) 시편을 고안하여 측정하였다. 고안된 이종 재료 ENF 시편을 사용하여 시편의 두께에 상관없이 일관된 Mode II 계면 파괴인성치를 측정할 수 있음과 양면 겹치기 접합 조인트의 특성 에너지 방출률이 측정된 계면 파괴인성치와 일치함을 확인하였다. 따라서 에너지 방출률에 근거한 계면 균열 진전 기준은 접착 조인트의 하중지지 능력을 신뢰성 있게 예측하는 실제적인 설계 도구로서 활용될 수 있다.

• 멤브레인
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• 제19권1호
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• pp.47-53
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• 2009

본 연구의 목적은 금속 중공사형 필터에 무기 입자를 코팅하여 금속/세라믹 복합 한외여과막을 제조하는 것이다. 직경이 2.0 mm이며 기공 크기가 $2{\sim}8{\mu}m$ 범위를 갖는 니켈 중공사 필터에 급냉건조법과 침지-건조법으로 실리카 졸과 티타니아 졸을 코팅하여 금속쎄라믹 복합 한외여과막을 제조하였다. SEM과 PMI 결과로부터 기공 크기가 50 nm 수준을 갖는 것을 확인하였다. 기공 크기는 입자 크기, 소성시간 및 온도에 따라 차이를 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.50-61
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• 2007

The structural stiffness, strength and stability on the bodyshell and floor structures of the Korean Low Floor Bus composed of laminate, sandwich panels and metal reinforced frame were evaluated. The laminate composite panel and facesheet of sandwich panel were made of WR580/NF4000 glass fabric/epoxy laminate, while aluminum honeycomb or balsa was applied to the core materials of the sandwich panel. A finite element analysis was used to verify the basic design requirements of the bodyshell and the floor structure. The use of aluminum reinforced frame and honeycomb core was beneficial for weight saving and structural performance. The symmetry of the outer and inner facesheet thickness of sandwich panels did not affect the structural integrity. The structural strength of the panels was evaluated using Von-Mises criterion for metal structures and total laminate approach criterion for composite structures. All stress component of the bodyshell and floor structures were safely located below the failure stresses. The total laminate approach is recommended to predict the failure of hybrid sandwich composite structures at the stage of the basic design.

• 한국분말재료학회지
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• 제5권2호
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• pp.145-153
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• 1998

W-Cu alloy is attractive to thermal managing materials in microelectronic devices because of its good thermal properties. The metal injection molding (MIM) of W-Cu systems can satisfy the need for mass production of the complex shaped W-Cu parts in semiconductor devices. In this study, the application of MIM process of the mechanically alloyed (MA) W-Cu composite powders, which had higher sinterability were investigated. The MA W-Cu powders and reduction treated (RT) powders were injected by using of the multicomponent binder system. The multi-stage debinding cycles were adopted in $N_2$ and $H_2$ atmosphere. The isostatic repressing treatment was carried out in order to improve the relative density of brown parts. The brown part of RT W-Cu composite powder sintered at 110$0^{\circ}C$ had shown the higher sinterability compared to that of MA powder. The relative sintered density of all specimens increased to 96% by sintering at 120$0^{\circ}C$ for 1 hour. The relationship between green density and the sintering behavior of MA W-Cu composite powder was analyzed and discussed on the basis of the nanostructured characteristics of the MA W-Cu composite powder.

• Advanced Composite Materials
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• 제17권1호
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• pp.75-87
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• 2008

Aerospace structural applications, along with high performance marine and automotive applications, require high-strength efficiency, which can be achieved using metal matrix composites (MMCs). Rotating components, such as jet-engine blades and gas turbine parts, require materials that maximize strength efficiency and metallurgical stability at elevated temperatures. Titanium matrix composites (TMCs) are well suited in such applications, since they offer an enhanced resistance to temperature effects as well as corrosion resistance, in addition to optimum strength efficiency. The overall behavior of the composite system largly depends on the properties of the interface between fiber and matrix. Characterization of the fiber.matrix interface at operating temperatures is therefore essential for the developemt of these materials. The fiber fragmentation test shows good reproducibility of results in determining interface properties. This paper deals with the evaluation of fiber fragmentation characteristics in TMCs at elevated temperature and the results are compared with tests at ambient temperature. It was observed that tensile testing at $650^{\circ}C$ of single-fiber TMCs led to limited fiber fragmentation behavior. This indicates that the load transfer from the matrix to the fiber occurs due to interfacial friction, arising predominantly from mechanical clamping of the fiber by radial compressive residual and Poisson stresses. The present work also demonstrates that composite processing conditions can significantly affect the nature of the fiber.matrix interface and the resulting fragmentation of the fiber.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.1-8
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• 2022

Fused deposition modeling (FDM), based on stacking a continuous filament of polymer or composite materials, is well matured and is thus widely used in additive manufacturing technology. To advance FDM-based 3D printing technology, the mechanical properties of additively manufactured composite materials must be improved. In this study, we proposed a novel FDM 3D printing process using metal wire-polymer composites, enabling enhanced mechanical properties. In addition, we developed a new type FDM filament of copper wire wrapped in nylon material for stable 3D printing without thermal damage during the printing process. After FDM printing of the copper wire-nylon composite filament, we conducted a tensile test to investigate the mechanical behavior of the printed composite materials. The experimental results confirmed that the tensile strength of the 3D-printed metal wire-polymer composites was higher than that of the conventional single polymer material. Thus, we expect that the FDM printing process developed in this study may be promising for high-load-bearing applications.

• Composites Research
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• 제21권6호
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• pp.15-22
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• 2008

본 연구는 SiC입자를 20% 강화된 알루미늄기 복합재료를 이용해서 평면굽힘피로시험을 향했다. 표면미소피로균열의 발생 및 진전거동은 레프리카법으로 연속관찰을 했고 파괴원인과 파괴기구를 규명하기 위해서 주사전자현미경을 이용했다. da/dn-$K_{max}$ 관계에서 저응력 레벨에서는 여러 개의 균열이 진전하고, 합체 등이 일어나는 것으로부터 진전속도는 꽤 분산(흐트러짐)이 심하고, 고응력 레벨에서는 비교적 흐트러짐은 적게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.105-108
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• 2000

• Composites Research
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• 제33권5호
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• pp.251-255
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• 2020

본 연구에서는 용융가압함침공정을 이용하여 제조된 TiC 세라믹 입자강화 철강복합재를 제조하고 상용구상흑연주철과 비교를 위하여 미세조직 분석 및 경도 등 기초물성과 선박 해양 분야등의 적용가능성 검토를 위하여 염수환경에서의 부식 특성에 관한 연구를 진행하였다. 염수환경에서의 부식특성 비교 결과 구상흑연주철 대비 부식전위와 부식전류밀도 모두 낮은 값을 나타내었고, 낮은 연간부식률을 통하여 TiC-Fe 금속복합재의 내식성이 더 뛰어난 것을 확인하였다.