• 제목/요약/키워드: liquid composite molding

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열가소성 복합소재를 이용하여 사출성형 한 PEMFC용 bipolar plate의 전기전도도 및 기계적 특성 연구 (A study on the electrical and mechanical properties of PEMFC bipolar plate by thermoplastic composite injection molding process)

  • 윤용훈;김동학
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1999-2004
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    • 2011
  • 본 논문은 매트릭스 수지로 LCP(Liquid crystal polymer)를 사용하였으며, 기계적 특성 및 화학적 특성을 증대시키기 위해 주 첨가제로 synthetic graphite, expanded graphite와 보조 첨가제로는 carbon black을 사용하여, 함량 별로 복합소재를 제조하였다. 사출성형 전 CAE 프로그램으로 해석을 하였으며, 유동성과 섬유 배향을 예측 했다. 복합 소재는 전동식 사출기를 이용하여 ASTM 복합 시편으로 사출성형 하였으며, 시편을 four point probe 장치를 사용하여 전기전도도를 측정/비교 하였으며, 기계적 강도는 굴곡강도, 굴곡탄성률, 충격강도를 측정하였다. 첨가제가 증가할 수록 전기전도도는 증가하나 첨가제의 brittle한 특성으로 인해 기계적 강도는 감소하는 것을 확인 할 수 있었다.

Dielectric and Mechanical Properties of BNT-LCP Composites

  • Park, Myoung-Sung;Cho, Jeong-Ho;Kim, Byung-Ik;Chun, Myoung-Pyo;Nahm, Sahn
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.547-553
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    • 2011
  • We investigated the dielectric and mechanical properties of ceramic polymer composite xBNT - (1-x)LCP (x= 0, 10, 20, 30, 40 vol.%). The disk shaped BNT ($BaNd_2Ti_4O_{12}$) - LCP (liquid crystal polymer) composite samples were prepared by compression molding method. With increasing the BNT content in composites from 10 to 40 vol.%, the dielectric constant increased but the dielectric loss as well as bending strength of composites reduced. These composites were well described with modified Lichtenecker's model having k = 0.392 and 0.303 for the first and second ball milled BNT filled composites, which means that the BNT filler in composites are well dispersed. The dielectric constant of the composite comprised of the second milled BNT ($D_{50}$ = 1.39 um) was higher that of the composite of the first milled BNT ($D_{50}$= 2.45 um), which seems to be related with the different particle size and dispersion of BNT fillers in LCP matrix. The bending strength of the composite containing the second milled BNT was superior to that of the composite of the first milled BNT.

C/SiC 복합재료의 내열성능 평가 (Performance Evaluation of C/SiC Composites)

  • 김연철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.185-188
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    • 2007
  • 액체 및 고체추진기관의 내열부품으로 사용하기 위하여 Liquid Silicon Infiltration(액체 실리콘 함침) 공정이 적용된 C/SiC 복합재료를 개발하였다. 탄소섬유 및 탄소직물을 사용하여 필리멘트 와인딩, 테이프 롤링 및 인벌루트 적층 공법이 사용된 다양한 탄소 프리폼이 제작되었다. 내열 부품으로써의 열구조 성능을 극대화시키기 위하여 SiC 함유량, 열처리 조건, 수지 및 기상 함침 조건을 변화시키면서 시편을 제작하고 평가하였다. C/SiC 복합재료를 액체 및 고체추진기관의 내열부품으로 사용하기 위하여 연소시험을 수행하였으며 내열 성능 해석을 위한 수학적 삭마 모델이 개발되었다.

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고분자 전해질막 수소 연료 전지 분리판 용 흑연/폴리프로필렌/액정고분자 복합 재료의 특성에 관한 연구 (Study on Graphite/Polypropylene/Liquid Crystalline Polymer Composite for a Bipolar Plate of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 비라즈 둔가나;손영곤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3627-3632
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    • 2015
  • 고분자 전해질 막 연료전지의 분리판 용 흑연/폴리프로필렌(PP)/액정고분자 (LCP) 복합소재의 기계적, 유변학 특성 및 전기전도도에 관하여 연구하였다. 저분자량 PP를 바인더로 사용하는 경우 다른 열가소성 고분자와 비교하여 상당히 높은 전기 전도도를 보임을 확인하였는데 이는 점도가 낮은 PP에 의해 흑연 입자의 분산이 향상되어 나타난 결과임을 확인할 수 있었다. 또한 탄소나노튜브를 소량 첨가하면 복합재료의 전기전도도가 크게 증가하였고 산처리를 하여 산소 관능기를 포함한 탄소나노튜브를 첨가했을 때에는 전기전도도의 증가가 거의 없었다. 이로부터 탄소나노튜브는 비극성 고분자와 친화도가 높음을 알 수 있었다. 저분자량 PP를 바인더로 사용하였을 때는 복합재료의 점도가 사출성형이 가능할 정도로 낮은 것을 관찰할 수 있었다. 그러나 기계적인 강도는 다른 고분자에 비해 현저히 낮았다. 이를 보강하기 위하여 LCP를 혼합하여 복합재료를 제조한 결과 전반적인 물성 밸런스가 잘 맞는 복합재료를 얻을 수 있었다.

Manufacturing and characterization of tufted preform with complex shape

  • Gnaba, Imen;Wang, Peng;Legrand, Xavier;Soulat, Damien
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제6권2호
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    • pp.105-116
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    • 2019
  • An alternative to the multilayered preforming is to use structures reinforced through-the-thickness in order to manufacture thicker and more complex pieces. Stitching technology is developed to bind dry reinforcements together or to strengthen composites in thickness performance by inserting structural yarns. Tufting process represents the simplest one-sided sewing technology and it is specifically designed for dry preform/liquid composite molding process route. Currently, the tufting technology is getting more and more interest due to its simplest and efficient process where it involves the insertion of binder threads via a single needle through the fabric. This technique of reinforcement through-the-thickness requires only one access to the preform which makes it suitable for three-dimensional structures and complex shaped textile composites. This paper aims to improve the understanding of the mechanical performance of tufted structures. An experimental study was developed, which included tensile and bending behaviours of tufted and un-tufted preforms, in order to evaluate the effect of tufting on the mechanical performance of dry preforms. The influence of the process parameters (tufting density, loop length, tufting yarns${\ldots}$) on the mechanical performance ofthe final structure is also highlighted.

Evaluation of Mechanical Properties and Microstructural Behavior of Sintered WC-7.5wt%Co and WC-12wt%Co Cemented Carbides

  • ;송준우;탁병진;홍현선;홍순직
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.58.1-58.1
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    • 2011
  • WC-Co and other similar cemented carbides have been widely used as hard materials in industrial cutting tools and as mould metals; and a number of techniques have been applied to improve its microstructural characteristics, hardness and ear resistance. Cobalt is used primarily to facilitate liquid phase sintering and acts as a matrix, i.e. a cementing phase between WC grains. A uniform distribution of metal phase in a ceramic is beneficial for improved mechanical properties of the composite. WC-Co, starting from initial powders, is vastly used for a variety of machining, cutting, drilling, and other applications because of its unique combination of high strength, high hardness, high toughness, and moderate modulus of elasticity, especially with fine grained WC and finely distributed cobalt. In this study, that started with two different compositions of initial powders, WC-7.5wt%Co and WC-12wt%Co with initial powder size being 1~3 ${\mu}m$, magnetic pulsed compaction followed by subsequent vacuum sintering were carried out to produce consolidated preforms. Magnetic Pulsed Compaction (MPC), a very short duration (~600 ${\mu}s$), high pressure (~4 Gpa), high-density preform molding method was used with varied pressure between 0.5 and 3.0 Gpa, in order to reach an initial high density that would help improve the sintering behavior. For both compositions and varied MPC pressure, before and after sintering, changes in microstructural behavior and mechanical properties were analyzed. With proper combination of MPC pressure and sintering, samples were obtained with better mechanical properties, densification and microstructural behavior, and considerably improved than other conventional processes.

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대기 조건에서 경화가 가능한 텅스텐계 p-DCPD의 개선된 성형 방법 (An Improved Manufacturing Method of p-Dicyclopentadiene (DCPD) using Tungsten Type Catalyst in Air Condition)

  • 권동준;신평수;김종현;박종만
    • Composites Research
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    • 제29권4호
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    • pp.216-222
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    • 2016
  • 폴리디싸이클로팬타디엔 (p-DCPD) 수지를 경화하기 위해 개환반응이 사용된다. 이 반응은 텅스텐계 촉매를 이용한 반응이기 때문에 질소 조건에서 반응이 진행되어야 한다. 왜냐하면, 텅스텐계 수지는 촉매독 현상이 발생될 수 있기 때문에 대기조건에서는 사용이 어려운 것으로 알려져 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 연구에서는 대기 조건에서 텅스턴 (W)을 촉매로한 p-DCPD 대해 프레스 성형법을 이용하여 수지를 경화시켰다. 프레스 성형을 통해 p-DCPD (W) 수지를 경화시킬 경우 기계적 강도가 향상되는 결과를 얻었으며, 이는 DCPD 성형 단계에서 발생되는 기체를 압으로 눌러 미세 기공의 발생을 줄였기 때문이다. 촉매 독 현상이 발생되는 것은 반응시간이 길 때에 발생되지만, 짧은 성형을 시도하는 프레스 성형에서는 촉매 자체로 인한 물성 저하가 발생되지 않았다. 궁극적으로 p-DCPD 성형을 위해 대기 조건에서 성형이 가능하였으며, 경화 시간, 압력 변수를 조절할 경우 기계적 물성이 향상을 확인하였다.