Park, Yi-Hyun;Jung, Hun-Chae;Kim, Dong-Hyun;Yoon, Han-Ki;Kohyam, Akira
Proceedings of the KSME Conference
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2004.04a
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pp.204-209
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2004
SiC materials have been extensively studied for high temperature components in advanced energy system and advanced gas turbine. However, the brittle characteristics of SiC such as low fracture toughness and low strain-to fracture still impose a severe limitation on practical applications of SiC materials. For these reasons, $SiC_f/SiC$ composites can be considered as a promising for various structural materials, because of their good fracture toughness compared with monolithic SiC ceramics. But, high temperature and pressure lead to the degradation of the reinforcing fiber during the hot pressing. Therefore, reduction of sintering temperature and pressure is key requirements for the fabrication of $SiC_f/SiC$ composites by hot pressing method. In the present work, Monolithic LPS-SiC was fabricated by hot pressing method in Ar atmosphere at 1760 $^{\circ}C$, 1780 $^{\circ}C$, 1800 $^{\circ}C$ and 1820 $^{\circ}C$ under 20 MPa using $Al_2O_3-Y_2O_3$ system as sintering additives in order to low sintering temperature. The starting powder was high purity ${\beta}-SiC$ nano-powder with an average particle size of 30 nm. Monolithic LPS-SiC was evaluated in terms of sintering density, micro-structure, flexural strength, elastic modulus and so on. Sintered density, flexural strength and elastic modulus of fabricated LPS-SiC increased with increasing the sintering temperature. In the micro-structure of this specimen, it was found that grain of sintered body was grown from 30 nm to 200 nm.
Park, Sang Wook;Shin, Jeong Woo;Park, Ill Kyung;Lee, Mu-Hyoung;Woo, Dae Hyun;Kim, Sung Joon;Ahn, Seok Min
Aerospace Engineering and Technology
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v.12
no.1
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pp.1-9
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2013
In order to increase endurance flight efficiency of long endurance electric powered UAV with solar cell, the light weight airframe design techniques are important. In this paper, the design of the main wing of electric powered UAV manufactured using Mylar film and fiber reinforced composite was conducted in order to achieve weight reduction and structural integrity of the structure. The shape of spar and size were determined using beam theory analysis. The finite element analysis of the wing was performed under various load condition derived from flight environment of EAV-2H. Finally, the static strength test of the main wing was conducted to verify structural integrity. It was found that the developed main wing weigh less than 42% than the previous EAV-2 and the main wing passed static strength test under ultimate load.
Kim, Jong-Hyun;Shin, Pyeong-Su;Lee, Sang-Il;Park, Joung-Man
Journal of Adhesion and Interface
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v.21
no.1
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pp.27-33
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2020
Adhesion property of epoxy adhesive was evaluated with different surface roughness of glass fiber reinforced composite (GFRC) and optimized condition of surface roughness was confirmed. Different sizes of alumina (Al2O3) particles were blasted to GFRC to control surface roughness of GFRC using sand blasting method. The surface roughness was measured and quantified via surface roughness tester. Contact angle was measured using four types of different solvents. Surface energies and work of adhesion between epoxy adhesive and GFRCs were calculated with different surface roughness of GFRC. Adhesion property between epoxy adhesive and GFRCs was evaluated using single lap shear test and adhesion property increased with surface roughness of GFRC. The fracture surface of GFRCs was observed to evaluate adhesion property. Finally, the optimized roughness condition of GFRCs was confirmed.
Park, Soo-Jin;Choi, Woong-Ki;Kim, Byung-Joo;Min, Byung-Gak;Bae, Kyong-Min
Elastomers and Composites
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v.45
no.1
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pp.2-6
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2010
The sizing treatments of PAN-based carbon fiber surfaces were carried out in order to improve the interfacial adhesion in the carbon fibers/nylon6 composite system. The parameter to characterize the wetting performance and surface free energy of the sized fibers were determined by a contact angle method. The mechanical interfacial properties of the composites were investigated using critical stress intensity factor ($K_{IC}$). The cross-section morphologies of sized CFs/nylon6composites were observed by SEM. As the experimental results, it was observed that silane-based sizing treated carbon fibers showed higher surface free energies than other sizing treatments. In particular, the KIC of the sizing-treated carbon fibers reinforced composites showed higher values than those of untreated carbon fibers-reinforced composites. This result indicated that the increase in the surface free energy of the fibers leads to the improvement of the mechanical interfacial properties of carbon fibers/nylon6 composites.
Jang, Kap Man;Yim, Sang Sik;Kim, Young Gyu;Kim, Jeong Hwan
Journal of the Korean Institute of Gas
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v.23
no.5
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pp.1-7
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2019
Although the rupture pressure is evaluated from remaining strength when a flaw is defected to cylinder surface, but the rupture pressure can be not easy to estimate for the composite cylinders. In this study, the area capacity method is developed for the type-3 cylinders that is based on the result applied area capacity method of type-1 cylinders. And the reliability is validated by bursting test with artificial flaw at the cylinder surface. The predicted data of area capacity method and experimental results have very similar tendency. This method and results will be a very important records in field of rupture pressure estimations.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.8
no.2
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pp.23-30
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2008
UHPC has high performance, high strength and excellent mechanical properties. Moreover UHPC(Ultra High Performance Cementitious Composite) has advantage to reduce cross section under the same load compared with other kinds of concrete. But silica fume which is imported from foreign country has a abundant portion in UHPC mixture in comparison with normal concrete. This is one of the main reason to raise the construction cost. Superior mechanical properties of UHPC due to the optimum filling composition can be changed by replacing the very fine ingredient. The purpose of this research is to grasp the characteristic of UHPC which silica fume and silica flour is replaced with limestone powder. This experiment can be divided into three classes according to the kinds of replacement. The compressive strength and flow of all types were measured and microstructure and hydration phenomena for comparing RPC were analyzed by SEM, XRD, NMR method. As a result, the replacement can be considered to be effective by for the decrease of the UHPC structure construction cost and improvement of the fresh UHPC.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.12
no.4
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pp.1999-2004
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2011
This research aims to develop polymer composites which can be used for PEMFC bipolar plate by injection molding process. Considering the moldability and stiffness, we used LCP(Liquid crystal polymer) as base resin. In order to improve electrical conductivity and mechanical properties, we chose carbon black, and both synthetic graphite and expanded graphite. The composites with different recipe are prepared for injection molding of PEMFC bipolar plate and CAE(Computer Aided Engineering) analysis was performed to predict melt flow and fiber orientation We did successfully fabricate the ASTM specimens by injection molding, and measure the electrical conductivity of the samples by using four point probe device. We measured mechanical properties such as flexural strength, flexural modulus and Izod impact strength. Conclusively, the electrical conductivity increased with increasing additive concentration, but both flexural strength and Izod impact strength decreased due to the brittle nature of carbon-based additives.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.14
no.3
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pp.1045-1053
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2013
Boat or yacht hull has been built mainly by FRP composite materials. FRP boat hull manufacturing begins to be restricted after the year 2000 under international regulation on ocean environment safety. The alternative of FRP has been proposed by many boat builders and high strength aluminium is considered as its standard material. But high strength aluminium is very expensive as boat hull material. In this study, boat hull is considered to be built by high density polyethylene and its structural strength is estimated by longitudinal strength test method on small craft. Tensile strength of polyethylene boat hull material is higher than that of FRP boat hull material. But safety factor of polyethylene boat hull is more than that of FRP boat hull. These study results indicate structural integrity and quality control of polyethylene boat is better than those of FRP boat.
To determine the pervaporation separation characteristics of IPA/water mixtures, PEI/PDMS hollow fiber membrane module commercialized by Airrane Co. was subjected to both lab and pilot tests. The flux of $0.52kg/m^2h$ and IPA concentration of 68.5% at $25^{\circ}C$ were obtained whereas the $1.368kg/m^2h$ and 61.2% were measured at $55^{\circ}C$. In order to realized the durability of the module, the long-term test (at $50^{\circ}C$) of 100 days has been conducted and as a result, the flux $1.03{\sim}1.15kg/m^2h$ and IPA concentration 61.8~62.5% were maintained with the initial values.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.16
no.4
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pp.9-15
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2012
In this paper, the bearing strengths and fracture behaviors of the pin-jointed carbon fiber/epoxy composites were investigated through pin loading test with acoustic emission technique. The composites were fabricated by a filament winding process, and three types of laminated patterns were considered. Type 1 was fabricated with stitch, Type 2 was fabricated without stitich and Type 3 was fabricated with prepregs. According to the results, bearing strength of Type 1 was 3.3% lower than that of Type 2 and that of Type 3 was highest. Type 1 and Type 2 revealed a net-tension failure mode, respectively, whereas Type 3 pattern exhibited a bearing failure mode. Also, acoustic emission energy of the Type 3 was higher than that of the Type 1 and Type 2. Therefore, the Type 3 was found to be structurally safer than the Type 1 and Type 2.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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