• 한국재료학회지
• /
• 제6권8호
• /
• pp.786-795
• /
• 1996

열가소성 고분자 복합재료 개발을 위하여 매트릭스 수지로는 폴리프로필렌섬유(PP)를 사용하고 유기계 강화소재로 폴리비닐알코올(비닐론, VF), 아라미드(케블라-49, KF) 및 폴리아미드섬유(PAF)등을 사용하였다. 복합매트제조장치로서 복합매트를 제조하고 가열.압축하여 고분자 복합재료를 성형하였다. 제조한 고분자 복합재료의 형태학, 유변학적 및 기계적특성 등을 측정하였다. 형태학에서 미트릭스와 강화섬유 간의 젖음성은 강화섬유의 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. PAF/PP와 VF/PP 복합재료에 대한 점성도는 낮은 주파수 영역에서 강화섬유의 함량이 증가됨에 따라 증가하였으나, 높은 주파주 영역에서 5-20wt%로 강화된 복합재료는 매트릭스인 PP에 근접하게 감소된 점성도를 나타냈다. 기계적 특성은 강화 섬유의 함량에 따라 변하였으며, VF/PP 및 KF/PP 복합재료가 PAF/PP 계에 비해 우수한 현상을 보였다.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.109-116
• /
• 2022

Tire codes are made of materials such as hemp, cotton, rayon, nylon, steel, polyester, glass, and aramid are fiber reinforcement materials that go inside rubber to increase durability, driveability, and stability of vehicle tires. The reinforcement of the tire cord may construct a composite material using tires such as automobiles, trucks, aircraft, bicycles, and fibrous materials such as electric belts and hoses as reinforcement materials. Therefore, it is essential to ensure that the adhesive force between the rubber and the reinforced fiber exhibits the desired physical properties in the rubber composite material made of a rubber matrix with reinforced fibers. This study is a study on the heat treatment conditions for improving the adhesion strength of the tire cord and the reinforced fiber for tires. The core technology of the drying process is a uniform drying technology, which has a great influence on the quality of the reinforcement. Therefore, the uniform airflow distribution is determined by the geometry and operating conditions of the dryer. Therefore, this study carried out a numerical analysis of the shape of a drying nozzle for improving the performance of hot air drying in a dryer used for drying the coated reinforced fibers. In addition, the flow characteristics were examined through numerical analysis of the study on the change in the shape of the chamber affecting drying.

• 지질공학
• /
• 제32권4호
• /
• pp.661-670
• /
• 2022

기후변화로 인한 극한 강우 및 지구 온난화로 인해 도심지 홍수 및 열성현상 저감을 위한 대책이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 보강섬유(아라미드, 탄소섬유)를 이용한 친환경 투수블록을 개발하고자 하였고, 기존의 투수블록과 비교하여 환경문제 및 구조적인 안정성을 확보할 수 있도록 최적의 시멘트 사용량일 줄이고 산업부산물인 고로슬래브 미분말을 사용한 배합비를 개발하고자 하였다. 실험결과, 일축압축시험을 실시한 결과 재령 28일을 기준으로 섬유를 보강하지 않은 경우는 26.1 MPa, 탄소섬유의 경우는 29.4 MPa, 아라미드섬유의 경우는 31.82 MPa인 것을 확인할 수 있었다. 인터로킹 오차시험의 경우 각 구역에서 1.5 cm, 1.6 cm, 2 cm로 적절한 틈이 있는 모습을 확인할 수 있었다. 투수시험의 결과는 섬유가 보강되지 않은 경우 k = 1.12 × 10^-2 cm/sec, 아라미드섬유는 k = 1.13 × 10^-2 cm/sec, 탄소섬유는 k = 1.11 × 10^-2 cm/sec으로 비슷한 것을 확인할 수 있었으며 기준인, 1.0 × 10^-2 cm/sec 보다는 크게 측정된 것을 확인할 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제39권6호
• /
• pp.235-243
• /
• 2023

This paper presents the fabrication process of water-lubricated plastic bearings. Plastic bearings require good mechanical properties and tribological properties as well as elasticity and shock resistance, especially when lubricated in dirty water conditions. In this study, sleeve-type plastic bearings are produced by winding a prepreg sheet, which primary contains nitrile rubber (NBR)-modified epoxy, self-lubricating fillers, and various types of lattice-structured reinforcing fibers such as carbon, Aramid, and polyethylene terephthalate. A thermosetting epoxy is chemically modified with NBR to impart elasticity and low-friction characteristics in water conditions. Experimental investigations are conducted to examine the mechanical and tribological characteristics of the developed bearing materials, and the results are compared with the characteristics of a commercial plastic bearing (Thordon SXL), well known as a water-lubricated bearing. A Thordon bearing (mainly composed of polyurethane) exhibits an extremely low load-bearing capacity and is thus only suitable for medium loading (1~10MPa). The tribological characteristics of the test materials are evaluated through Falex block-on-ring (LFW-1) friction and wear tests. The results indicate that friction exhibited by the carbon-fiber-reinforced NBR-10wt.%-modified epoxy composite material, incorporated with the addition of 20wt.% UHMWPE and 6wt.% paraffin wax, is lower than that of the Thorden bearings, whereas its wear resistance surpass that of Thorden ones. Because of these features, the load carrying capacity of the fabricated composite (>10MPa) is higher than that of the Thorden bearings. These results confirm the applicability of water-lubricated plastic bearing materials developed in this study.

• Computers and Concrete
• /
• 제34권1호
• /
• pp.93-122
• /
• 2024

One well-known reason for using Fiber Reinforced Polymer (FRP) composites is to improve concrete strength and strain capacity via external confinement. Hence, various studies have been undertaken to offer a good illustration of the response of FRP-wrapped concrete for practical design intents. However, in such studies, the strength and strain of the confined concrete were predicted using regression analysis based on a limited number of test data. This study presents an approach based on artificial neural networks (ANNs) to develop models to predict the strength and strain at maximum stress enhancement of circular concrete cross-sections confined with different FRP types (Carbone, Glass, Aramid). To achieve this goal, a large test database comprising 493 axial compression experiments on FRP-confined concrete samples was compiled based on an extensive review of the published literature and used to validate the predicted artificial intelligence techniques. The ANN approach is currently thought to be the preferred learning technique because of its strong prediction effectiveness, interpretability, adaptability, and generalization. The accuracy of the developed ANN model for predicting the behavior of FRP-confined concrete is commensurate with the experimental database compiled from published literature. Statistical measures values, which indicate a better fit, were observed in all of the ANN models. Therefore, compared to existing models, it should be highlighted that the newly developed models based on FRP type are remarkably accurate.

• Composites Research
• /
• 제29권6호
• /
• pp.408-413
• /
• 2016

흔히 사용되는 고분자는 다양한 형태로 제조되고 있다. 더 나아가, 나일론, 아라미드와 같은 연속적인 고분자 섬유가 최근에 제조되고 있다. 이번 실험에서 에폭시를 이용하여 고분자 섬유를 제조하였다. 비스페놀-A 타입의 에폭시가 사용되었고, 아민계 및 산 무수물계 경화제가 사용되었다. 에폭시 형상을 유지하기 위해 단계적 승온방식을 이용하여 에폭시 섬유를 경화했다. 계면접착력을 확인하기 위하여 두 섬유에 대한 상대적인 표면에너지를 수정된 정적 접촉각 방식으로 확인하였다. 인장실험을 통하여 기계적인 실험을 실시하였다. 인장실험 후에 파단형태가 경화제에 따라 달라지는 것을 확인하였다. 아민계 경화제를 사용한 에폭시 섬유의 경우 인장강도가 183 MPa로 70 MPa인 산 무수물계 경화제를 사용한 에폭시를 사용한 에폭시 섬유보다 더 좋은 것을 확인하였다.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.1-11
• /
• 2009

Super-hydrophobic surface, with a water contact angle greater than $150^{\circ}$, has a self cleaning effect termed 'lotus effect'. We introduced super-hydrophobicity onto aramid/rayon mixture fabric with dual-scale structure by assembling silica nano-sol. Mixture fabric was treated with silica nano-sol, fluoric polymer using various parameters such as particle size, concentration. Silica nano-sol size were measured using particle size analyzer. Morphological changes by particle size were observed using field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), contact angle measurement equipment. The contact angle of water was about $134.0^{\circ}$, $137.0^{\circ}$, $143.0^{\circ}$, $139.5^{\circ}$ and $139.0^{\circ}$ for mixture fabric coated with 100.2nm, 313.7nm, 558.2nm, 628.5nm and 965.4nm silica nano-sol, compared with about $120.0^{\circ}$ for mixture fabric coated with fluoric polymer. When we mixed particle sizes of 100.2nm and 558.2nm by 7:3 volume ratio, the contact angle of water was about $146.2^{\circ}$. And we mixed particle sizes of 313.7nm and 558.2nm by 7:3 volume ratio, the contact angle of water was about $141.8^{\circ}$. Also we mixed particle sizes of 558.2nm and 965.4nm by 7:3 volume ratio, the best super-hydrophobicity was obtained. In this paper, we fabricated the water-repellent surfaces with various surface structures by using four types of silica nano-sol, and we found that the dual-scale structure was very important for the super-hydrophobicity.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.326-332
• /
• 2011

구조물의 내력증진 방법으로 적용되는 섬유재료에는 탄소섬유와 아라미드섬유 브론섬유 및 유리섬유 등이 있다. 이 중에서도 탄소섬유는 가장 많이 쓰이는 재료로서 다른 종류의 섬유올이 2방향성인 반면 탄소섬유 올은 1방향성으로서 부착되는 섬유올 방향으로만 인장내력에 의해 보강되므로 현장적용 시 섬유올의 부착방향이 매우 중요한 요소이나 보강설계 시 이에 대한 뚜렷한 도시가 되지 않아 구조적 지식이 없는 현장기술자 또는 인부들의 무개념적인 시공으로 보강성능을 전연 확보하지 못하는 사례가 종종 발생되곤 한다. 본 연구는 콘크리트 기둥에 대한 탄소섬유쉬트 방향에 따른 보강성능을 파악코자 각 실험체별로 섬유 올의 경사, 수평 및 수직방향으로 보강한 후 가력을 통한 보강성능을 비교 분석하여 섬유올 방향이 보강성능에 미치는 영향을 대비분석함으로서 섬유방향에 대한 최적의 보강설계 방안을 제시하고자 하였으며, 실험결과 수평방향의 보강성능은 153.43%인 반면 수직보강은 겨우 104.61%로서 거의 보강효과가 없는 것으로 나타났다. 이는 섬유올 방향의 인장내력 증진에 따른 구속효과에 의한 보강효과로서 보강설계와 현장관리에 철저한 관리가 절대적이다.

• 치위생과학회지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.445-450
• /
• 2010

본 연구에서는 열중합 의치상 레진에 유리 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유를 2.6%, 5.3% 부피비로 첨가하여 섬유의 종류에 따른 강화효과를 평가하고, 각 섬유를 두 가지로 조합한 hybrid FRC를 제작하여 동일 함량의 단독 섬유 FRC보다 굴곡성질이 더 우수한지 평가하고자 하였다. 단독 섬유 FRC에서는 5.3% 부피비의 GL, PE 섬유군의 굴곡강도가 높게 나타났다. 두 가지 섬유 조합FRC의 굴곡강도는 단독 섬유 FRC보다 증가하는 양상을 보였으나, 5.3% GL, PE 섬유군과 유의한 차이가 없었다. 단독 섬유 FRC의 굴곡계수는 5.3% 부피비의 GL 섬유군이 가장 높게 나타났다. 두 가지 섬유 조합FRC의 굴곡계수는 단독 섬유 FRC의 5.3% GL 섬유군보다 높게 나타나 유의한 차이를 보였다. 열중합 의치상 레진의 강화를 위해 섬유를 단독으로 이용할 경우 5.3% 부피비로 첨가한 유리 섬유가 굴곡강도와 굴곡계수 면에서 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 본다. 두 가지 섬유 조합FRC의 경우 굴곡강도 면에서는 강화효과가 크지 않았지만, 굴곡계수 면에서 볼 때 유리섬유를 하방에 아라미드 섬유를 그 상방에 위치 시킨 조합을 의치상의 강화에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제54권2호
• /
• pp.151-160
• /
• 2017

Growing demand and rapid development of the synthetic fiber rope in mooring system have taken place since it has been used in deep water platform lately. Unlike a chain mooring, synthetic fiber rope composed of lightweight materials such as Polyester(polyethylene terephthalate), HMPE(high modulus polyethylene) and Aramid(aromatic polyamide). Non-linear stiffness and another failure mode are distinct characteristics of synthetic fiber rope when compared to mooring chain. When these ropes are exposed to environmental load for a long time, the length of rope will be increased permanently. This is called 'the creep phenomenon'. Due to the phenomenon, The initial characteristics of mooring systems would be changed because the length and stiffness of the rope have been changed as time goes on. The changed characteristics of fiber rope cause different mooring tension and vessel offset compared to the initial design condition. Commercial mooring analysis software that widely used in industries is unable to take into account this phenomenon automatically. Even though the American Petroleum Institute (API) or other classification rules present some standard or criteria with respect to length and stiffness of a mooring line, simulation guide considers the mechanical properties that is not mentioned in such rules. In this paper, the effect of creep phenomenon in the fiber rope mooring system under specific environment condition is investigated. Desiged mooring system for a Mobile Offshore Drilling Unit(MODU) with HMPE rope which has the highest creep is analyzed in a time domain in order to investigate the effects creep phenomenon to vessel offset and mooring tension. We have developed a new procedure to an analysis of mooring system reflecting the creep phenomenon and it is validated through a time domain simulation using non-linear mooring analysis software, OrcaFlex. The result shows that the creep phenomenon should be considered in analysis procedure because it affects the length and stiffness of synthetic fiber rope in case of high water temperature and permanent mooring system.