• 제목/요약/키워드: s modulus tensile properties

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열 노화에 따른 NBR과 EPDM 가황물의 물성변화 및 노화수명 예측 (Effects of Thermal Aging on Properties and Life-time Prediction of NBR and EPDM Vulcanizates)

  • 우창수;최성신
    • Elastomers and Composites
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    • 제40권2호
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    • pp.119-127
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    • 2005
  • 고무부품의 신뢰성을 확보하기 위해서 고무재료의 물성파악과 수명평가는 매우 중요하다 하겠다. 본 연구에서는 냉장고 콤프레샤 모터에서 발생되는 소음 및 진동 제어 목적으로 고무마운트에 사용되는 고무재료인 NBR과 EPDM에 대해 상온과 $70^{\circ}C,\;85^{\circ}C,\;100^{\circ}C$에서 75일 동안 노화시킨 상태에서 단축 인장과 이축 인장으로 물성시험을 수행하여 가교밀도, 100% 모듈러스 변화와 응력-변형률 관계를 파악하였다. 또한, 고무소재의 노화수명을 예측하기 위해 가속열 노화시험을 수행하여 시간-온도 환산식인 아레니우스 관계식을 구하였다.

Styrene/Butadiene/Acrylonitrile계 무유화제 유화중합 (Soap-Free Emulsion Polymerization of Styrene/Butadiene/Acrylonitrile System)

  • 정희실;신영조
    • 공업화학
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    • 제4권2호
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    • pp.284-290
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    • 1993
  • AN을 친수성 공단량체로 하고, KPS를 개시제로 하여 St/BD의 무유화제 유화중합을 해 본 결과, 전환율 50% 이하에서 Rp의 $[AN]^n$$[KPS]^n$에 대한 의존성은 각각 n=1.617-1.050 및 n=0.83-0.96을 보였으며, 입자수 밀도 (Np)의 $[AN]^n$$[KPS]^n$ 의존성은 n=1.533 및 n=0.733이었다. 그리고 pH=5, 총단량체 (g)/물(g)=0.5일 때 전환율이 가장 높았으며, 얻어진 SBR은 상용 SBR에 비해 가류속도가 훨씬 빠르고, tensile strength, 300% modulus, elongation 등 기본 물성에서 열세였다.

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전기자동차 배터리 모듈 커버의 3D 프린팅 제작을 위한 GF/PC 복합소재 필라멘트 설계와 3D 프린팅 공정 및 구조 최적화 (GF/PC Composite Filament Design & Optimization of 3D Printing Process and Structure for Manufacturing 3D Printed Electric Vehicle Battery Module Cover)

  • 유정욱;이진우;김승현;김윤철;서종환
    • Composites Research
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    • 제34권4호
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    • pp.241-248
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    • 2021
  • 전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

구리박막의 피로특성에 관한 제조공정의 영향 (Manufacturing Process Effect on Fatigue Properties for Copper Thin Film)

  • 안중혁;박준협;김윤재
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1783-1786
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    • 2007
  • The copper film coated by Sn is often used in various applications such as LCD, Mobile Phone and etc. Especially, when the film is used as tape carrier package(TCP) of LCD panel, the film is repeatedly applied by mechanical or(and) thermal stress and then is often failed. Therefore, to guarantee the reliability of the electrical devices using the film, the tensile and fatigue characteristics of the film are important. In this study, to obtain the tensile and fatigue characteristics of the film, the specimen was fabricated by etching process to make a smooth specimen of 2000 ${\mu}m$ width, 8000 ${\mu}m$ length and 15.26 ${\mu}m$ thickness. The 2 kinds of specimen were fabricated by other manufacturing process. These specimens had values of Young's modulus(80.2GPa) lower than literature values(108${\sim}$145GPa) for bulk values, but had high values of the yield and ultimate strength as 317MPa and 437MPa, respectively. And fatigue test of load-control with 20Hz frequency was performed.

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Synthesis and Properties of Polyimide Composites Containing Graphene Oxide Via In-Situ Polymerization

  • Zhu, Jiadeng;Lee, Cheol-Ho;Joh, Han-Ik;Kim, Hwan Chul;Lee, Sungho
    • Carbon letters
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    • 제13권4호
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    • pp.230-235
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    • 2012
  • In this study, reduced graphene oxide/polyimide (r-GO/PI) composite films, which showed significant enhancement in their electrical conductivity, were successfully fabricated. GO was prepared from graphite using a modified Hummers method. The GO was used as a nanofiller material for the preparation of r-GO/PI composites by in-situ polymerization. An addition of 20 wt% of GO led to a significant decrease in the volume resistivity of composite films by less than nine orders of magnitude compared to that of pure PI films due to the electrical percolation networks of reduced GO created during imidization within the films. A tensile test indicated that the Young's modulus of the r-GO/PI composite film containing 20 wt% GO increased drastically from 2.3 GPa to 4.4 GPa, which was an improvement of approximately 84% compared to that of pure PI film. In addition, the corresponding tensile strength was found to have decreased only by 12%, from 113 MPa to 99 MPa.

자전연소법으로 제조한 Al2O3.SiC 입자로 보강된2024/(Al2O3.SiC)p 복합재료의 기계적특성 (Mechanical Properties of 2024/(Al2O3.SiC)p Composite Reinforced with Al2O3.SiC Particle Prepared by SHS Process)

  • 맹덕영
    • 한국분말재료학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.35-41
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    • 2000
  • Al2O3$.$SiC particle was prepared was prepared by the self-propagting high temperature sYthesis(SHS) process from a mixture of SiO2, Al and C powders, The fabricated Al2O3$.$SiC particle was applied to 2024Al/(Al2O3$.$SiC)pcomposite as a reinforcement. Aluminum matix composites were fabricares by the powder extrusion method using the synthesized Al2O3$.$SiC particle and commercial 2024Al powder. Theoptimum preparation conditions for Al2O3$.$SiC partticle by SHS process were described. The influence of the Al2O3$.$SiC voiume fraction on the mechanical was composite was also discussed. Despite adiabatic temperature was about 2367K, SHs reaction was completed not by itself, but by using pre-heating. Mean particle size of final particle synthesized was 0.73 ${\mu}$m and most of the particle was smaller than 2${\mu}$m. Elastic modulus and tensile strength of the composite increased with increase the volume fraction of reinforcement but, tensile strength depreciated at 30 vol% of reinforcement.

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Effect of recycled glass powder on asphalt concrete modification

  • Bilondi, M. Pourabbas;Marandi, S.M.;Ghasemi, F.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제59권2호
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    • pp.373-385
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    • 2016
  • During recent years researchers performed large effort to increase the service life and asphalt stability of the roads against traffic loads and weather conditions. Investigations carried out in various aspects such as changes in gradation, addition of various additives, changes in asphalt textures and etc. The objective of this research is to evaluate the advantages of adding recycled glass powder (RGP), Crumb Rubber (CR), styrene-butadiene rubber (SBR) and styrene butadiene styrene (SBS) to base bitumen with grade of 60/70 for modification of asphalt concrete. Initial studies conducted for determining the physical properties of bitumen and modifiers. A series of asphalt concrete samples made using various combinations of RGP, CR, SBR, SBS and base bitumen. All samples tested using Indirect Tensile Strength (ITS), Indirect Tensile Strength Modulus (ITSM) and Marshall Stability Tests. The new data compared with the results of control samples. The results showed that replacing RGP with known polymers improved ITS and ITSM results considerably. Also the Marshall Stability of modified mixtures using RGP is more than what is found for the base blend. Ultimately, the new RGP modifier had a huge impact on pavement performance and results in high flexibility which can be concluded as high service life for the new modified asphalt concrete.

유도초음파 분산 특성을 이용한 박판의 탄성계수 측정 (Measurement of Elastic Constants of Thin Metallic Foil by Guided Wave Dispersion Characteristics)

  • 이동진;조윤호;장강원;조승현;안봉영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.41-46
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    • 2012
  • MEMS/NEMS 구조체의 개발과 응용기술의 발달로 박판 및 박막의 기계적 물성 평가에 대한 요구가 점차 늘어나고 있다. 기계적 물성은 주로 인장시험이나 초음파의 속도 측정으로 평가되어 왔으나, 박판/박막 구조의 경우 기존의 기술로는 측정에 한계가 있어 나노압입시험법, 유도초음파법 등의 새로운 기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 박판 구조의 금속재료의 탄성계수를 평가하기 위하여 EMAT으로 송수신된 박판내에서의 유도초음파 진행 속도를 측정하였으며, 이론적으로 계산된 유도초음파 군속도와 실험적인 군속도의 최적화 과정을 통해 최종적으로 박판의 탄성계수를 평가하였다. 두께 $50{\mu}m$의 니켈 박판에서 측정된 영률은 201.6 GPa이었으며, 나노압입시험법으로 측정된 207 GPa, 참고문헌의 203.7 GPa과 비교하면 약 3% 내에서 일치하는 결과이다.

셀룰로오스 디아세테이트/몬모릴로나이트 나노복합체의 제조 및 기계적 물성 (Preparation and Mechanical Properties of Nanocomposite of Cellulose Diacetate/Montmorillonite)

  • 조미숙;최성헌;남재도;이영관
    • 폴리머
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    • 제28권6호
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    • pp.551-555
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    • 2004
  • 셀룰로오스 디아세테이트에 다양한 종류의 가소제와 몬모릴로나이트를 메틸렌 클로라이드/에탄올 (9:1 w/w) 혼합용매에 첨가해 나노복합 필름 (nanocomposite film)을 제조하였다. 시차 주사 열분석 (DSC)을 이용하여 제조된 셀룰로오스 디아세테이트 필름의 열적 특성 (T$_{g}$)을 관찰하였으며, 가소제 함량이 증가함에 따라 T$_{g}$가 감소함을 관찰할 수 있었다. X-ray 회절 (XRD)을 이용하여 셀룰로오스 디아세테이트 필름내에서 몬모릴로나이트가 분산되는 정도를 관찰하였으며, 인장 강도와 인장 탄성률을 측정하여 셀룰로오스 디아세테이트 필름의 기계적 물성을 관찰하였다. 가소제의 함량을 30 wt%까지 증가시켰을 때 인장 탄성률은 1930 MPa에 1131 MPa로 감소하였고, 몬모릴로나이트의 함량을 7 wt%까지 증가시켰을 때 1731 MPa에서 2272 MPa로 증가하였다. 셀룰로오스 디아세테이트 필름의 기계적 물성은 가소제를 첨가할수록 감소하지만, 몬모릴로나이트의 첨가로 강화시킬 수 있다.다.

박테리아 셀룰로오스의 첨가가 화학열기계펄프의 종이물성에 미치는 영향 (Effect of Bacterial Cellulose Addition on the Property of Chemithermomechanical Pulp Sheet)

  • 조남석;최태호;서원성
    • 펄프종이기술
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    • 제30권4호
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    • pp.42-48
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    • 1998
  • The bacterial cellulose(BC) has many unique properties that are potentially and commercially beneficial. In order to enhance inherently inferior physical property of chemithermomechanical pulp(CTMP) sheet, chemical pulp has been used widely. Bacterial cellulose also has an enhanced sheet strength because of its unique physical and morphological features. This study was carried out to inverstigate the effect of BC addition on physical properties of CTMP sheets. The effect of BC addition on its optical properties was also discussed. The apparent density, internal bond strength, Young's modulus, tensile strength and folding endurance of CTMP sheet are increasing with increase of BC contents. This strength increase would be attributed to the increase of relative bonding sites among pulp fibers by addition of BC which has microfibrillar structure with very high specific surface areas. There were not so significant changes in opacity of CTMP sheet upto 20% addition level of BC, while over 40% addition, the opacity gradually decreased and levelled off. Porosity is decreased with addition of BC. This decrease would be attributed to densification of sheet by fine and filamentous structure of BC fibers.

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