• Computers and Concrete
• /
• 제27권3호
• /
• pp.185-197
• /
• 2021

Throughout the previous years, many efforts focused on incorporating non-biodegradable wastes as a partial replacement and sustainable alternative for natural aggregates in cement-based materials. Currently, rubberized concrete is considered one of the most important green concrete materials produced by replacing natural aggregates with rubber particles from old tires in a concrete mixture. The main benefits of this material, in addition to its importance in sustainability and waste management, comes from the ability of rubber to considerably damp vibrations, which, when used in reinforced concrete structures, can significantly enhance its energy dissipation and vibration behavior. Nowadays, the literature has many experimental findings that provide an interesting view of rubberized concrete's dynamic behavior. On the other hand, it still lacks research that collects, interprets, and numerically investigates these findings to provide some correlations and construct reliable prediction models for rubberized concrete's dynamic properties. Therefore, this study is intended to propose prediction approaches for the dynamic properties of rubberized concrete. As a part of the study, multiple linear regression and artificial neural networks will be used to create prediction models for dynamic modulus of elasticity, damping ratio, and natural frequency.

• Elastomers and Composites
• /
• 제45권2호
• /
• pp.122-128
• /
• 2010

소수성실리카를 안정제로 하는 현탁중합반응법을 이용하여 합성한 스티렌(St)/부틸메타크릴레이트(BMA) 공중합체 (co-PSB) 입자의 전단점도를 모세관 레오미터 (capillary rheometer)를 이용하여 $170^{\circ}C$에서 측정하였다. co-PSB 입자의 전단점도는 중량평균분자량이 74,800 g/mol 이하인 경우 낮은 전단속도에서는 뉴톤거동을 보였다. 중량평균분자량이 136,800 g/mol을 초과하면서 전단점도는 전단속도의 전 영역에 걸쳐 감소하였고 전단속도에 대한 기울기의 절대값은 분자량의 증가와 함께 증가하였다. St/BMA의 구성비가 7/3, 5/5 및 3/7의 co-PSB 입자는 유사한 분자량을 나타내었지만 BMA의 구성비가 증가하면서 유리전이온도와 전단점도는 감소하였다. St/BMA의 구성비가 1/9 인 co-PSB의 경우 유리전이온도는 더욱 감소하였으나 초기 전단점도는 크게 증가하였다. 카본블랙을 함유하는 co-PSB 복합체 입자의 전단점도는 카본블랙의 증가에 따라 증가하였으나, 카본블랙의 농도에 따른 전단점도의 변화는 분자량 및/혹은 구성비의 변화 효과에 비교하여 미약하였다.

• 분석과학
• /
• 제32권3호
• /
• pp.77-87
• /
• 2019

High viscosity carbon black dispersions are used in various industrial fields such as color cosmetics, rubber, tire, plastic and color filter ink. However, carbon black particles are unstable to heat due to inherent characteristics, and it is very difficult to keep the quality of the product constant due to agglomeration of particles. In general, particle size analysis is performed by dynamic light scattering (DLS) during the dispersion process in order to select the optimum dispersant in the carbon black dispersion process. However, the existing low viscosity analysis provides reproducible particle distribution analysis results, but it is difficult to select the optimum dispersant because it is difficult to analyze the reproducible particle distribution at high viscosity. In this study, dynamic light scattering (DLS) and asymmetrical flow field-flow fractionation (AsFlFFF) analysis methods were compared for reproducible particle size analysis of high viscosity carbon black. First, the stability of carbon black dispersion was investigated by particle size analysis by DLS and AsFlFFF according to milling time, and the validity of analytical method for the selection of the optimum dispersant useful for carbon black dispersion was confirmed. The correlation between color and particle size of particles in high viscosity carbon black dispersion was investigated by using colorimeter. The particle size distribution from AsFlFFF was consistent with the colorimetric results. As a result, the correlation between AsFlFFF and colorimetric results confirmed the possibility of a strong analytical method for determining the appropriate dispersant and milling time in high viscosity carbon black dispersions. In addition, for nanoparticles with relatively broad particle size distributions such as carbon black, AsFlFFF has been found to provide a more accurate particle size distribution than DLS. This is because AsFlFFF, unlike DLS, can analyze each fraction by separating particles by size.

• 폴리머
• /
• 제30권3호
• /
• pp.266-270
• /
• 2006

Poly [(dimethylmethylvinyl)siloxane 공중합체(PMViS)를 phosphorus oxychloride $(POCl_3)$와 반응시켜 poly [(dimethylmethylvinyl) siloxane] phosphine oxides (PMViSPO)를 제조하였다. Cadmium selenide (CdSe)는 cadmium oxide(CdO), tetradecylphosphonic acid(TDPA), trioctylphosphine oxide(TOPO)를 $300^{\circ}C$에서 반응시키고 여기에 Se를 용해시킨 tributylphosphine(TBP)과 trioctylphosphine(TOP)을 가한 다음 $320^{\circ}C$에서 반응시켜 제조하였다. 또한 CdSe 제조 용액에 PMViSPO를 가하여 CdSe-SPO adduct를 제조하였다. 백금 촉매 존재 하에서 $\alpha,\omega-vinyl$ poly(dimethylsiloxane) (VPMS), HPMS, CdSe 또는 CdSe-SPO를 고속 교반기에 취하고 컴파운딩하여 CdSe 함유 액상실리콘 고무 composite (LSRC-1)와 CdSe-SPO 함유 LSR composite (LSRC-2)를 제조하였다. 제조한 LSR composites 내에 함유된 형광 물질인 CdSe nanoparticles의 분산형태를 측정하여 입자 크기가 $30\sim50nm$인 입자가 균일하게 분포되어 있음을 확인하였고 LSRC-2의 분산도가 LSRC-1보다 우수함을 확인하였다. 또한 CdSe 입자의 개수를 측정한 결과 동일한 면적에 대하여 166개와 202개로 보다 많은 개수의 CdSe가 LSRC-2에 함유됨을 알 수 있었다. LSR composites의 열적 특성을 측정한 결과 CdSe-SPO가 함유된 LSRC-2의 열안정성이 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권8호
• /
• pp.129-136
• /
• 2006

단단한 모래 입자와 연약하고 작은 고무 입자로 이루어진 Engineered Soil의 변형률에 따른 거동을 분석하기 위한 시험을 수행하였다. 파의 전파, $K_{o}$ 재하, 삼축 시험을 이용하여 단단한 입상 재료에서 연약한 입상 재료의 전이 거동을 파악하기 위해 다른 모래부피비를 가진 Engineered Soil을 준비하였다. 미소, 중간 및 대변형 변형계수는 단단한 입자의 부피비에 따라 직선 관계가 아닌 것으로 나타났다. 대신 변형계수들은 모래부피비가 $sf=0.6{\sim}0.8$ 사이의 threshold 값을 초과할 때 급격하게 증가하였다. 이는 단단한 입자들의 침투 네트워크(percolating network)의 형성을 나타낸다. 내부마찰각은 단단한 입자의 부피비가 증가함에 따라 증가한다. 반대로, 첨두 강도에서의 축변형률은 연약한 입자의 함유에 따라 증가하며, 모래부피비가 60% 이하인 Engineered Soil에서는 첨두 강도를 관찰 할 수 없었다. 연약한 입자의 존재는 하중 체인(farce chain)의 형성을 바꾼다. 연약한 입자들이 높은 하중 전달 체인(chain)의 역할을 못할 지라도, 단단한 입자 하중 체인의 뒤틀림 방지의 중요한 역할을 수행한다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권2호
• /
• pp.472-480
• /
• 2000

A macroscopic yield criterion for porous solids with pressure-sensitive matrices modeled by Coulomb's yield criterion was obtained by generalizing Gurson's yield criterion with consideration of the hydrostatic yield stresses for a spherical thick-walled shell and by fitting the finite element results of a voided cube. The macroscopic yield criterion is valid for negative mean normal stresses as well as for positive mean normal stresses. From the yield criterion, a plastic potential function for the porous solids was derived either for plastic normality flow or for plastic non-normality flow of pressure- sensitive matrices. In addition, the elastic relation, an evolution equation of the plastic flow stress of the matrices and an evolution equation of the void volume fraction were presented to complete a set of constitutive relations. The set of constitutive relations was implemented into a finite element code ABAQUS to analyze the material behavior of rubber-toughened epoxies. The cavitation and the deformation behavior were analyzed around a crack tip under three-point bending and around notch tips under four-point bending. In the numerical analyses, the cavitation of rubber particles was considered via a stress-controlled nucleation model. The numerical results indicate that a reasonable cavitation zone can be obtained with void nucleation controlled by the macroscopic mean normal stress, and a plastic zone is smaller around a notch tip under compression than under tension. These numerical results agree well with corresponding experimental results on the cavitation and plastic zones.

• 한국자기학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.62-66
• /
• 2009

연자성 금속재료인 $Fe_{94}Si_5Cr_1$을 30시간 볼밀 한 후 주사전자현미경을 사용하여 관찰한 결과 볼밀 가공한 FeSiCr의 입자들이 구형에서 편상으로 변함을 확인하였다. FeSiCr을 실리콘 고무와 혼합하여 핸드폰용 전파흡수체를 제조하고 network analyzer을 이용하여 두께에 따른 FeSiCr-고무 전파흡수체의 전파흡수특성 및 재료정수를 측정하였으며, 그들의 상관관계를 비교 조사하였다. 그 결과 sheet형 전파흡수체 두께에 따라서 정합주파수가 낮은 주파수 대역으로 shift 됨을 알 수 있고, 1.3 mm의 두께로 제조한 전파흡수체에서는 이동통신주파수 대역인 1.86 GHz에서 -8.3 dB의 반사손실을 보여주었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제31권5호
• /
• pp.453-458
• /
• 2020

In this study, ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) rubbers reinforced with various particle size of carbon black were prepared and tested. We followed recently published CSA/ANSI CHMC2 standard "the test methods for evaluating material compatibility in compressed hydrogen applications-polyemr". Measurement of change in hardness, tensile strength and volume were performed after exposure to maximum operating pressure, 87.5 MPa, for 168 hours (1 week). Once EPDM was exposed to high-pressure hydrogen, the samples experience volume increase and degradation of the physical properties. Also, after the dissolved hydrogen was fully eliminated from the specimens, the hardness and the tensile properties were not recovered. The rubber reinforced with smaller sizes of carbon black particles showed less volume expansion and decrease of physical properties. As a result, smaller particle size of carbon black filler led to more resistance to high-pressure hydrogen.

• 한국자기학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.115-119
• /
• 2008

Permalloy를 30시간 볼밀 한 후 주사전자현미경으로 형상 및 입경을 분석하였으며, 볼밀 가공한 Permalloy의 입자들이 편편한 상을 가짐을 확인하였다. Permalloy를 실리콘 고무와 혼합하여 박형 전파흡수체를 제조하고 Network Analyzer을 이용하여 permalloy-고무 전파흡수체의 재료정수 및 전파흡수특성을 측정하였으며, 그들의 상관 관계를 비교 조사하였다. 가공한 permalloy-고무 복합재료는 높은 복소유전율 및 복소투자율을 가지며 미가공한 permalloy-고무 복합재료 보다 전파흡수 특성이 우수하였다. 또한 전파흡수체 두께에 따라서 정합주파수가 낮은 주파수 대역으로 shift 됨을 알 수 있고, 1.3 mm의 두께로 제조한 전파흡수체에서는 이동통신주파수 대역인 $1.65\;GHz{\sim}1.86\;GHz$에서 가장 우수한 전파흡수특성을 나타내었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제49권4호
• /
• pp.284-292
• /
• 2014

고분자 소재는 금속 소재에 비해 기계적 강도, 특히 충격강도가 매우 취약하기 때문에 이의 증대를 위해 충격보강제를 이용하는 경우가 많다. 이러한 충격강도는 충격보강제의 함량과 분포에 따라 변화한다. 본 연구에서는 충격보강제가 함유된 나일론 6 시편에 대해서 충격시험을 모사하였고 충격시편 단면에서의 응력분포를 통해 충격강도 증대원리를 관찰하였다. 시편 단면에서 충격보강제의 개수와 분포에 따른 해석을 하여 비교하였다. 충격보강제의 개수가 증가할수록 부피가 감소하는 모델의 경우 놋치 표면의 응력과 주응력의 크기가 점차 높게 나타났다. 충격보강제의 개수가 증가할수록 충격보강제 전체의 총 표면적이 증가하는 모델의 경우에는 응력과 주응력이 점차 높게 관찰되었다.