• Fibers and Polymers
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• 제7권4호
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• pp.372-379
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• 2006

The surface topography, tensile properties, and thermal properties of ramie fibers were investigated as reinforcement for fully biodegradable and environmental-friendly 'green' composites. SEM micrographs of a longitudinal and cross sectional view of a single ramie fiber showed a fibrillar structure and rough surface with irregular cross-section, which is considered to provide good interfacial adhesion with polymer resin in composites. An average tensile strength, Young's modulus, and fracture strain of ramie fibers were measured to be 627 MPa, 31.8 GPa, and 2.7 %, respectively. The specific tensile properties of the ramie fiber calculated per unit density were found to be comparable to those of E-glass fibers. Ramie fibers exhibited good thermal stability after aging up to $160^{\circ}C$ with no decrease in tensile strength or Young's modulus. However, at temperatures higher than $160^{\circ}C$ the tensile strength decreased significantly and its fracture behavior was also affected. The moisture content of the ramie fiber was 9.9 %. These properties make ramie fibers suitable as reinforcement for 'green' composites. Also, the green composites can be fabricated at temperatures up to $160^{\circ}C$ without reducing the fiber properties.

• Fibers and Polymers
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• 제7권1호
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• pp.85-87
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• 2006

The tensile-recoil compressional behavior of the carbon nanotube reinforced mesophase pitch (MP)-based composite carbon fibers (CNT-re-MP CFs) was investigated by using Instron and SEM. The CNT-re-MP CFs exhibited improved, or at least equivalent, compressive strength as compared with commercial MP-based carbon fibers. Particularly, when CNT of 0.1 wt% was reinforced, the ratios of recoil compressive strengths to tensile strength of CNT-re-MPCFs were much higher (the difference is at least 10 % or higher) than those for the commercial counterparts and even than those for PAN-based commercial carbon fibers. FESEM micrographs showed somewhat different fractography from that of a typical shear failure as the CNT content increased.

• 한국주조공학회지
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• 제13권6호
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• pp.547-554
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• 1993

Aluminum alloy matrix composites reinforced with various amounts of $Al_2O_3$ short fibers have been produced by rheo-compocasting accompanied by hot pressing. When composites reinforced with fibers are produced by rheo-compocasting, S-L process is the most effective method for homogeneous dispersion of fibers. A sound composites with the improved orientation(3 dimension${\rightarrow}$2 dimension) of the fibers and increased volume fraction of them have been fabricated through the hot pressing of the casted composites. Fibers are broken down when rheo-compocasting, hot pressing, and $T_6$ treating. Among them fibers are broken down most heavily in the hot pressing. And even in the case of the composite reinforced with 30 vol% fibers, which showed the hardest fiber break down, aspect ratio(11.6) is higher than critical aspect ratio(10.7). The fiber strengthening effect in the composites has showed upto 573K. As the test temperature increases to the range of 573K, the effect has been higher. The fracture of composites is controlled by fiber from room temperature to 473K, but the fracture of composites is controlled by interface between fiber and matrix alloy above 473K.

• Carbon letters
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• 제9권3호
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• pp.200-202
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• 2008

In order to improve the thermal stability of PAN-based electrospun fibers, AP-PER-MEL and $TiO_2$ were added in to the fibers as additives. The polymer composite with uniformly mixed additional agents was obtained. In case of non-treated sample, the fibers were burn off completely with high rate within $620^{\circ}C$. But in case of treated samples (EF-M and EF-MT), it is sure that the thermal stability was improved by studying TGA data and ISO flammability test about 20 and 30%, respectively. A synergy effect of adding two kinds of agents (AP-PER-MEL and $TiO_2$) into PAN-based electrospun fibers was confirmed. Through SEM images, it is confirmed that the fiber shape can be kept even after addition of agents (AP-PER-MEL and $TiO_2$). Finally the thermal stability of fibers was largely developed with keeping the nature of PAN-based fibers effectively.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.405-411
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• 2011

철근콘크리트 구조물의 보강에 자주 사용하는 탄소 섬유나 유리 섬유 대신에 이 두 가지 섬유를 동시에 사용하여 하이브리드 효과를 얻기 위한 연구를 시도하였다. 하이브리드 효과를 얻기 위해서는 탄소 섬유와 유리 섬유를 적절한 비율로 조합해야 되며, 이러한 비율로 제작된 실험체를 이용하여 하이브리드 FRP 직접 인장 실험을 수행할 수 있다. 하이브리드 FRP 실험체는 직조된 섬유 시트를 이용하는 현장과 다르게, 섬유를 직접 조합해야 하는 이유로 작업이 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 고강도 탄소 섬유와 E형 유리 섬유의 조합에 따른 1축 직접 인장 실험체의 제작 방법을 제안하여 실험을 통하여 하이브리드 효과를 분석하였다. 하이브리드 FRP로 가장 적합한 섬유 조합은 연성 지수, 탄성계수 및 응력-변형률 곡선을 비교한 결과 연성 K형 에폭시를 사용한 유리 섬유 : 탄소 섬유 = 9 : 1(체적비)가 가장 적합한 것으로 평가되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2618-2623
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• 2013

일정하지 않은 장단비의 코팅된 충전재가 한 방향으로 정렬된 복합재의 등가열전도계수를 쉽게 예측할 수 있는 하이브리드모델을 제시한다. 코팅된 충전재의 등가열전도계수를 일반화된 자기일치모델로 계산하고, 원래 복합재를 모재와 이 값을 갖는 단섬유로 단순화한 후 수정된 에쉘비 모델을 적용한다. 일정한 장단비의 코팅된 단섬유가 한 방향으로 정렬된 복합재에 대해 일반화된 자기일치모델과 수정된 에쉘비모델의 예측결과를 하이브리드모델과 비교한다. 마지막으로 장단비 2와 10인 코팅된 단섬유가 한 방향으로 배치된 복합재의 등가열전도계수를 하이브리드모델로 쉽게 계산할 수 있음을 보여준다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.518-527
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• 2015

본 연구에서는 바이오 매스기반의 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystals, 이하 CNC)과 PLA (polylactic acid, 이하 PLA)를 tetrahydrofuran (THF)에 용해시킨 서스펜션으로부터 PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트를 상온에서 전기방사법으로 제작하였다. PLA 및 PLA/CNC 나노복합재 매트의 형상은 섬유가 긴축을 따라 3차원 구조의 표면으로 정렬된 것으로 관찰되었다. PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 인장강도는 CNC 함량이 증가할수록 감소하였는데, 이는 전기방사된 섬유 속에 형성된 비드와 PLA와 CNC의 낮은 계면접착력 때문으로 기인된다. PLA/CNC 복합재 매트를 구성하는 섬유의 평균 지름 크기는 CNC의 함량이 증가할수록 작아졌다. 한편 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 열안정성은 CNC의 함량이 증가할수록 증가하는 것을 보였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.204-210
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• 2011

본 연구에서는 황마/폴리프로필렌 강화 섬유 복합재료를 사출성형 방법으로 제조하였으며, 섬유와 열가소성 기지재의 친화력과 접착력을 향상시키기 위해 말레산 무수물(Maleic anhydride, MA)을 결합제로 사용하였다. 천연 섬유인 황마의 표면처리 관찰을 위해서 주사전자현미경(SEM)과 적외선분광기(FTIR)를 사용하였고, 인장 및 굽힘 특성을 확인하기 위하여 기계적 특성 시험을 수행하였으며, 수분흡수율도 측정하여 비교하였다. 인장 및 굽힘 시험 결과 황마 복합재료(JFRP)는 기지재로 사용된 폴리프로필렌(PP)보다 높은 강도와 탄성계수를 나타내었고, 황마 복합재료의 강도 및 탄성계수는 결합제의 비율을 1~3%까지 증가시킴에 따라 높은 결과를 보였다. 이는 결합제의 비율을 증가시킬수록 섬유와 기지재 사이의 계면접착력을 향상시킬 수 있음을 의미한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.23-30
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• 2019

섬유보강 시멘트계 복합재료 (이하 FRCC)는 균열 폭의 제어 등의 역학적인 효과뿐 아니라 철근방식에도 효과가 있는 것이 기존의 문헌으로부터 확인되고 있다. 본 연구에서는 아연섬유를 포함한 각종 금속섬유를 이용하여 철근의 방식효과를 부식 촉진 실험에 의해 검토했다. 더욱이 방식효과에 큰 영향을 미치는 염분침투, 희생양극 효과, 전기회로 형성에 주목하여, 각각의 요인에 있어서 검토를 실시했다. 그 결과, 금속섬유를 혼입한 FRCC의 방식효과를 확인할 수 있었으며, 특히 희생 양극효과가 높은 아연섬유의 경우, 염분침투 억제 효과가 뛰어나 내부식 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.255-261
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• 2019

이 연구의 목적은 보강섬유로 합성섬유의 종류가 알칼리활성 슬래그 복합재료의 역학성능에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 이를 위하여 매트릭스 재료 및 배합을 결정하였고, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 섬유로 보강된 복합재료의 압축강도, 인장성능 및 균열패턴을 평가하였다. 실험결과 폴리비닐알코올 섬유와 폴리에틸렌 섬유로 보강한 복합재료는 유사한 인장성능을 나타낸 반면 폴리프로필렌 섬유로 보강한 복합재료는 낮은 인장성능을 나타내었다. 또한 동일한 매트릭스이더라도 섬유의 종류에 따라 인장거동에 큰 차이가 발생하는 것을 확인하였으며, 섬유의 강도나 형상비 이외의 요인들도 인장거동에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.