비파괴 시험법을 사용한 가혹한 환경에서의 섬유강화 복합재료에 대한 기계 및 계면 특성평가 연구:1.고온조건에서의 에폭시 최적 배합비;2.염수조건에서의 유리 및 단소섬유 비교'3. 피로조건에서의 최적 접착 Evaluation of Interfacial and Mechanical Properties of Fiber Reinforced Composites in Severe Condition using NDE Technology : 1.Mixing ratio of epoxy in high temperature;2.Comparison between CF and GF in brine;3.Adhesive under fatique condition원문보기
섬유강화복합재료는 우수한 기계적 성질로 인해, 항공우주산업과 같은 고성능 첨단소재로부터 자동차 산업, 고급레저, 스포츠 산업, 그리고 건설 및 건축 소재 등과 같은 구조재료와 범용의 용도에 까지 널리 이용되는 소재로써, 금속의 대체용으로 그 소요가 지속적으로 증가하는 추세이다.
최근에는 더 거친 환경에서 쓸 수 있는 구조재를 이용하기 위한 연구가 진행중이다. 이에 따라, 저온 및 고온에서 저항성, 수분 및 염수에서의 변형 같은 환경적 요인 그리고 연속진동과 같은 기계적 요인으로부터 버틸 수 있도록 하는 실험이 활발하다.
본 연구는 세 가지 단계로 나누어 수행되었는데, 첫번째 단계에서는 복합재료의 ...
섬유강화복합재료는 우수한 기계적 성질로 인해, 항공우주산업과 같은 고성능 첨단소재로부터 자동차 산업, 고급레저, 스포츠 산업, 그리고 건설 및 건축 소재 등과 같은 구조재료와 범용의 용도에 까지 널리 이용되는 소재로써, 금속의 대체용으로 그 소요가 지속적으로 증가하는 추세이다.
최근에는 더 거친 환경에서 쓸 수 있는 구조재를 이용하기 위한 연구가 진행중이다. 이에 따라, 저온 및 고온에서 저항성, 수분 및 염수에서의 변형 같은 환경적 요인 그리고 연속진동과 같은 기계적 요인으로부터 버틸 수 있도록 하는 실험이 활발하다.
본 연구는 세 가지 단계로 나누어 수행되었는데, 첫번째 단계에서는 복합재료의 에폭시 기지재에 대한 고온에서 버틸 수 있는 최적의 배합비를 찾는데 있다. 내열성을 띄는 두 가지 종류의 에폭시인 노볼락 및 아이소시아네이트계를 이용하여 각 비율에 따라 에폭시 수지 및 복합재료를 제조하여 기계적, 음향적 그리고 내열 특성을 평가하여 최적의 에폭시 배합비를 선정하였다. 두번째 단계에서는 복합재료에서 섬유에 대한 염수조건에서 버틸 수 있는 최적의 섬유를 찾는데 있다. 복합재료에 들어가는 대표적인 유리 및 탄소섬유에 염수 처리일수에 따라 기계적 물성 및 계면 물성을 평가하였다. 섬유를 구성하는 화학적 구조에 따라 노화정도가 달라진다는 것을 확인하였다. 세번째 단계에서는 복합재료를 이어붙이는 접착제 종류 및 나노입자 도입에 따라 피로를 주었을 때의 상대적인 변화를 평가하였다. 접착제로 사용되는 대표적인 아크릴계 및 에폭시계 접착제를 이용했고, 강화재로 쓰이는 나노입자인 CNT를 도입하였고, 접착제 종류에 따라 기계적 물성, 피로 물성의 차이를 보았고, 음향방출시스템을 이용하여 접착제 파단에 따른 음향분석을 실시하였다.
본 연구를 통하여 복합재료 제조에 필요한 섬유, 기지재 그리고 접착제가 있는데, 각기 다른 가혹한 환경으로부터 버틸 수 있는 재료를 화학적, 기계적, 그리고 음향방출을 이용한 비파괴 분석을 통하여 선정할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
섬유강화복합재료는 우수한 기계적 성질로 인해, 항공우주산업과 같은 고성능 첨단소재로부터 자동차 산업, 고급레저, 스포츠 산업, 그리고 건설 및 건축 소재 등과 같은 구조재료와 범용의 용도에 까지 널리 이용되는 소재로써, 금속의 대체용으로 그 소요가 지속적으로 증가하는 추세이다.
최근에는 더 거친 환경에서 쓸 수 있는 구조재를 이용하기 위한 연구가 진행중이다. 이에 따라, 저온 및 고온에서 저항성, 수분 및 염수에서의 변형 같은 환경적 요인 그리고 연속진동과 같은 기계적 요인으로부터 버틸 수 있도록 하는 실험이 활발하다.
본 연구는 세 가지 단계로 나누어 수행되었는데, 첫번째 단계에서는 복합재료의 에폭시 기지재에 대한 고온에서 버틸 수 있는 최적의 배합비를 찾는데 있다. 내열성을 띄는 두 가지 종류의 에폭시인 노볼락 및 아이소시아네이트계를 이용하여 각 비율에 따라 에폭시 수지 및 복합재료를 제조하여 기계적, 음향적 그리고 내열 특성을 평가하여 최적의 에폭시 배합비를 선정하였다. 두번째 단계에서는 복합재료에서 섬유에 대한 염수조건에서 버틸 수 있는 최적의 섬유를 찾는데 있다. 복합재료에 들어가는 대표적인 유리 및 탄소섬유에 염수 처리일수에 따라 기계적 물성 및 계면 물성을 평가하였다. 섬유를 구성하는 화학적 구조에 따라 노화정도가 달라진다는 것을 확인하였다. 세번째 단계에서는 복합재료를 이어붙이는 접착제 종류 및 나노입자 도입에 따라 피로를 주었을 때의 상대적인 변화를 평가하였다. 접착제로 사용되는 대표적인 아크릴계 및 에폭시계 접착제를 이용했고, 강화재로 쓰이는 나노입자인 CNT를 도입하였고, 접착제 종류에 따라 기계적 물성, 피로 물성의 차이를 보았고, 음향방출시스템을 이용하여 접착제 파단에 따른 음향분석을 실시하였다.
본 연구를 통하여 복합재료 제조에 필요한 섬유, 기지재 그리고 접착제가 있는데, 각기 다른 가혹한 환경으로부터 버틸 수 있는 재료를 화학적, 기계적, 그리고 음향방출을 이용한 비파괴 분석을 통하여 선정할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
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