• 제목/요약/키워드: strength-differential effect

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말단 수산화기를 가진 폴리락타이드와 이미다졸로 블록된 이소시아네이트를 이용한 폴리우레탄 바이오접착제의 합성 및 물성 평가 (Preparation and Characterization of Polyurethane Bioadhesive from Hydroxyl-terminated Polylactide and Imidazole-blocked Isocyanate)

  • Shen, Tengfei;Sun, Yingjuan;Sun, Chunfeng;Lu, Mangeng
    • 폴리머
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    • 제37권2호
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    • pp.232-239
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    • 2013
  • A series of novel imidazole-blocked diisocyanate bioadhesives (IBAs) were synthesized from reaction of toluene 2, 4-diisocyanate (TDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydroxyl-terminated polylactide (HO-PLA-OH), 1,1,1-trimethylolpropane (TMP), and imidazole. Synthesis of IBAs was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and gel permeation chromatography (GPC). Differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA) revealed that the TDI-based IBA had lower thermal dissociation temperature and a faster deblocking rate than IBA based on IPDI. Hydroxyl-terminated polyurethane (HPU) was introduced to study the adhesive effect of the synthesized IBAs. Improvement on elastic modulus, tensile strength and water resistance of IBA-modified HPU in comparison with neat HPU suggested the good adhesive effect of IBA due to the strong chemical reaction between released NCO groups from IBA and hydroxyl groups from HPU.

PAN 전구체 섬유의 안정화시 전자선 전류의 영향 (Effect of Electron Beam Currents on Stabilization of Polyacrlonitrile Precursor Fiber)

  • 신혜경;전준표;김현빈;강필현
    • 방사선산업학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.41-46
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    • 2011
  • Polyacrylonitrile (PAN) fibers are the most widely used precursor of the materials for carbon fibers. The conventional process of carbon fibers from PAN precursor fiber includes two step; stabilization at low temperature and carbonization at high temperature. Compared to thermal stabilization, the stabilization process by electron beam (E-beam) irradiation is a advanced and brief method. However, a stabilization by E-beam irradiation was required a high dose (over 5,000 kGy) and spend over 1.5 hr (1.14 MeV, 1 mA). In the present work the main goal is exploring a quick stabilization process by cotrolling E-beam currents. The effect of various E-beam currents on stabilization of PAN precursor fiber was studied by gel fraction test, thermo gravimertic analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), tensile strength, and scanning electron microscopy (SEM) images.

Assessment of negative Poisson's ratio effect on thermal post-buckling of FG-GRMMC laminated cylindrical panels

  • Shen, Hui-Shen;Xiang, Y.
    • Advances in nano research
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    • 제10권5호
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    • pp.423-435
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    • 2021
  • This paper examines the thermal post-buckling behaviors of graphene-reinforced metal matrix composite (GRMMC) laminated cylindrical panels which possess in-plane negative Poisson's ratio (NPR) and rest on an elastic foundation. A panel consists of GRMMC layers of piece-wise varying graphene volume fractions to obtain functionally graded (FG) patterns. Based on the MD simulation results, the GRMMCs exhibit in-plane NPR as well as temperature-dependent material properties. The governing equations for the thermal post-buckling of panels are based on the Reddy's third order shear deformation shell theory. The von Karman nonlinear strain-displacement relationship and the elastic foundation are also included. The nonlinear partial differential equations for GRMMC laminated cylindrical panels are solved by means of a singular perturbation technique in associate with a two-step perturbation approach and in the solution process the boundary layer effect is considered. The results of numerical investigations reveal that the thermal post-buckling strength for (0/90)5T GRMMC laminated cylindrical panels can be enhanced with an FG-X pattern. The thermal post-buckling load-deflection curve of 6-layer (0/90/0)S and (0/90)3T panels of FG-X pattern are higher than those of 10-layer (0/90/0/90/0)S and (0/90)5T panels of FG-X pattern.

자동 섬유 적층(AFP)을 활용한 열가소성 복합재의 공정 변수에 따른 기계적 물성 평가 (Mechanical Properties for Processing Parameters of Thermoplastic Composite Using Automated Fiber Placement)

  • 성정원;최현석;권보성;오세운;이상민;남영우;권진회
    • Composites Research
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    • 제32권5호
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    • pp.229-236
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    • 2019
  • 본 연구에서는 자동 섬유 적층(AFP) 장비로 제작한 열가소성 복합재에 대하여 추가 공정을 수행한 후 기계적 물성에 미치는 영향을 평가하였다. 제작을 위한 기초 연구로써 AFP의 공정 변수를 통해 열가소성 복합재를 제작하였으며 제작된 열가소성 복합재에 어닐링(Annealing) 및 진공백(Vacuum bag only) 공정을 수행하였다. 추가 공정 후 검증을 위해 결정화도 및 기공률 측정을 수행하였다. 결정화도는 시차 주사 열량 측정법(Differential scanning calorimetry)을 통해 측정하였으며 반 결정 구조인 열가소성 복합재의 공정 조건에 따른 결정화도 변화를 확인하였다. 기공률 측정을 위해 수지 용해를 수행하였으며 현미경 촬영을 통해 기공 분포를 확인하고 수지 용해법을 통해 기공률을 계산하여 공정 조건에 따른 기공률 변화를 관찰하였다. 검증 후 수행한 층간 전단 강도 시험 결과 AFP로 제작한 열가소성 복합재의 경우 결정화도 보다 기공률 값이 기계적 물성에 더 많은 영향을 미쳤다. 또한 진공백 공정을 통해 열가소성 복합재를 녹는점까지 도달시켰으며 진공상태에서 지속적으로 열가소성 복합재 내의 기공을 제거함에 따라 층간 전단 강도가 증가하는 것을 확인하였다.

강원도 원주일대에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 화학풍화실험에 의한 물성 변화 연구 (Variation of Geomechanical Characteristics of Granite and Orthogneiss in Wonju Area due to Accelerated Artificial Chemical Weathering Tests)

  • 우익;엄정기;박혁진
    • 터널과지하공간
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    • 제19권3호
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    • pp.213-225
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    • 2009
  • 본 연구는 실내 화학풍화실험을 통하여 원주일대에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 화학적 풍화특성을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위하여 이중속실렛추출장치를 이용하여 170여일간의 용탈실험을 수행하고 연구 지역 암석의 화학적 풍화작용에 의한 원소 이동과 물성변화를 측정하였다. 풍화에 따른 구성광물의 반응정도에 따른 차별적 풍화침투와 P파속도의 전반적인 감소가 관찰되었으나, 공극률의 변화는 거의 없는 것으로 확인되었다. 화학풍화실험에 따른 화강암의 일축압축강도는 F 등급에서 20%, SW 등급에서 16% 정도 감소되는 것으로 나타났다. 연구지역에 분포한 화강편마암의 경우에는 뚜렷한 이방성에 의한 일축압축강도의 편차로 인하여 풍화에 따른 암석강도의 저감효과를 평가하기 어렵다. 연구지역에 대한 중 장기적인 풍화 예측을 위해서는 화학적 풍화와 더불어 물리적 풍화가 병행된 조건에서의 고찰 필요하며 앞으로도 심도있는 후속 연구가 요구된다.

이종강도 부재간 연결면 조건에 따른 전단강도 평가 (Evaluation of Shear Strength of Concrete Layers with Different Strength considering Interfacial Indentation)

  • 강재윤;박종섭;정우태;금문성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.449-455
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Eurocode에서 제시하는 콘크리트 부재간 계면조건을 고려한 전단강도 설계식을 압축강도가 서로 다른 부재 연결부에 대해서도 적용할 수 있는지를 검토하기 위하여 전단실험을 수행하고 설계 평가식과 비교하였다. Eurocode에서 제시하는 전단강도 평가식의 변수를 고려하여 콘크리트 압축강도, 전단철근 보강비, 요철계면을 변수로 하는 부재를 제작하였고, 콘크리트층 간의 강도 차이와 요철계면의 유무에 따른 전단강도에 주안점을 두고 전단실험을 수행하였다. 실험을 통해 계측한 실제 전단강도를 Eurocode의 전단강도 평가식을 이용한 계산값과 비교하여 실제 전단강도 수준과 평가식과의 차이를 평가하였으며, 이종강도를 갖는 콘크리트 층에서 압축강도가 증가함에 따라 전단강도도 증가하며, 계면요철을 둔 연결부 전단강도는 설계기준의 평가식으로 계산한 값에 비해 20~50%까지 차이를 보이는 것으로 나타났다. 철근보강비가 작은 경우에는 계면요철에 의한 전단저항력이 전단강도에 주로 기여하며, 이 경우에는 계면에서의 급격한 파괴가 일어나는 현상과 전단강도 편차가 크게 나타남에 따라 평가식과 큰 차이를 보였다. 특히, 이종강도를 갖는 콘크리트 층의 전단강도는 압축강도 차이가 클수록 강도 평가식과 큰 차이를 보이는 것으로 판단된다.

지오그리드로 보강된 성토지지말뚝의 보강 및 아칭효과분석 (Reinforcement Effectiveness and Arching Effect of Geogrid-Reinforced and Pile-Supported Roadway Embankment)

  • 신은철;오영인;이동현
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.11-18
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    • 2005
  • 본 연구에서는 지오그리드로 보강된 성토지지말뚝의 보강 및 아칭효과를 분석하기위하여 실대형 현장모형시험과 2차원 평면변형 수치해석을 수행하였다. 연약지반 상 지오그리드로 보강된 성토지지말뚝의 현장모형시험은 $3{\times}3$ 콘크리트말뚝을 말뚝간격변화에 따라 연약지반에 타입하고 지오그리드를 포설한 후, 침하량, 수직하중, 지오그리드의 스트레인을 계측하였다. 또한 2차원 수치해석은 범용 유한차분해석 프로그램인 FLAC 2D를 이용하여 현장모형시험에 대한 비교해석을 실시하였다. 각각의 현장모형시험 및 수치해석결과, 말뚝 보강에 의한 지반의 아칭효과는 말뚝캡 중앙부에서 가장 크게 발생하였으며, 말뚝-지반-지오그리드의 강성차이로 인하여 지오그리드에 인장력이 유발되고 지오그리드 인장력발생에 의한 하중전이로 전체 지오그리드 및 성토지지말뚝 보강지반의 부등침하가 급격히 감소하였다. 또한, 말뚝간격에 따른 보강효과는 말뚝간격 $D/b{\geq}6.0$일 경우 보강효과가 거의 없는 것으로 도출되었다.

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Poly(vinyl acetate-co-ethylene) 에멀젼 물성에 대한 가소제 효과 (Effect of Plasticizer on Physical Properties of Poly(vinyl acetate-co-ethylene) Emulsion)

  • 최용해;이원기
    • 공업화학
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    • 제20권4호
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    • pp.459-463
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    • 2009
  • 본 논문에서는 poly(vinyl acetate-co-ethylene) (VAE) 에멀젼에 가소제로 많이 사용되는 di-butyl phthalate (DBP)를 혼합하여 가소제 함량에 따른 물성 변화를 고찰하였다. 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimeter) 측정으로부터 건조한 필름의 유리전이온도($T_g$)를 측정한 결과,가소제 함량의 증가에 따라, $T_g$는 감소하는 경향을 나타내었고 반면에 에멀젼의 점도는 가소제 함량의 증가와 더불어 증가하였다. 이러한 결과는 건조한 필름상태에서 가소제는 고분자사슬의 상호작용을 방해하여 $T_g$를 감소시키며 에멀젼 상에서는 가소제가 에멀젼 입자 내로 침투하여 swelling시킴으로써 입자크기가 증가하고 점도를 상승키는 것으로 나타났다. 기계적 물성은 가소제의 함량이 증가할수록 저하되었으나 내수성은 증가되는 결과를 얻었다.

나일론 6 섬유의 발수성 향상을 위한 RF 플라스마 표면처리 (Plasma-Surface-Treatment of Nylon 6 Fiber for the Improvement of Water-Repellency by Low Pressure RF Plasma Discharge Processing)

  • 지영연;정탁;김상식
    • 폴리머
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    • 제31권1호
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    • pp.31-36
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    • 2007
  • 플라스마 표면처리는 전체적인 물성은 유지하고 표면의 특성만을 변화시킨다고 전해지고 있다. 이번 연구에서는 플라스마 처리에 의해 높은 발수성을 나타내는 나일론 6 섬유로의 개질을 시도하였다. 발수성을 나타내는 나일론 섬유는 가스 종류, 처리시간, 인가 파워를 변수로 하여 RF 진공 플라스마 시스템에서 처리되었다. 플라스마 처리된 섬유의 표면을 scanning electron microscopy(SEM)과 atomic force microscopy(AFM)으로 모폴로지 변화를 살펴보았으며, 기계적 특성과 고분자 고유의 특성을 인장강도와 Differential scanning calorimetry(DSC), thermo-gravimetric analysis (TGA)로 각각 분석하였다. 또한 나일론 섬유의 발수성 평가는 물방울 흡수시간으로 테스트를 실시하였다. 이러한 결과들은 플라스마 표면처리로 인해서 나일론 섬유의 발수성이 향상됨을 나타내었다.

구름-장파복사 상호작용이 아시아 몬순에 미치는 영향 (The Impact of Interaction between Cloud and Longwave Radiation on the Asian Monsoon Circulation)

  • 유근혁;손병주
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.58-68
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    • 2009
  • 몬순 기간에 구름의 복사 강제력의 영향을 파악하기 위하여 1998년 4월부터 9월까지 International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP) 구름자료와 GEWEX Asian Monsoon Experiment (GAME) 재분석 자료를 입력 자료로 복사 모델을 수행하여 3차원의 장파 복사 플럭스를 구하였다. 구름에 의한 대기 복사 가열은 구름을 포함한 평균 대기와 맑은 대기에서의 복사 가열율의 차이를 이용하여 계산하였다 구름에 의한 복사 가열율이 아시아 몬순에 미치는 영향을 중점적으로 살펴보았다. 구름에 의한 복사 가열은 인도양에서 최대를 티벳 고원에서 최소를 나타내어, 남북으로 차등 가열의 경도를 나타내었다. 이러한 차등 가열이 대기 순환의 최대 원인임을 고려해볼 때, 인도양과 티벳 고원에서의 구름에 의한 차등 가열의 경도는 해들리 타입의 남북 몬순 순환을 강화시키고 있다. 또한 운정에서의 가열, 운저에서의 냉각의 형태로 나타나는 구름의 복사 가열 분포는, 대기의 불안정성을 높여서 몬순 순환을 증대시킬 수 있는 역할을 하고 있다.