$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

염수환경에 노출된 철도차량용 탄소섬유/에폭시 복합재의 내구성 평가
Durability of Carbon/Epoxy Composites for Train Carbody under Salt Water Environment 원문보기

한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway, v.11 no.4 = no.47, 2008년, pp.357 - 363  

윤성호 (금오공과대학교, 기계공학부) ,  황영은 (금오공과대학교, 기계공학부) ,  김정석 (한국철도기술연구원, 철도구조연구실) ,  윤혁진 (한국철도기술연구원, 철도구조연구실)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 염수분무환경에 노출된 철도차량 차체용 탄소섬유/에폭시 복합재의 내구성을 조사하였다. 염수환경시험을 위해서는 해수와 가장 유사하도록 5% 염화나트륨 염수용액을 제조하여 사용하였다. 본 연구에 적용된 시편은 T700 탄소섬유직물을 에폭시 수지에 함침시킨 형태의 복합재 평판에서 채취하였다. 기계적 특성 시험을 통해 인장특성, 굽힘특성, 전단특성을 평가하였으며 동역학 측정장치를 통해 저장탄성계수, 손실탄성계수, 그리고 tan $\delta$ 등의 열분석 특성을 평가하였다. 또한 적외선 분광분석을 통해 노출기간에 따른 화학구조 변화도 조사하였다. 연구결과에 따르면 강화섬유가 지배적인 역할을 하는 기계적 특성은 염수환경에 영향을 받지 않지만 수지가 지배적인 역할을 하는 기계적 특성은 노출기간이 길어짐에 따라 점차 감소하는 양상을 나타낸다. 저장탄성계수는 노출기간에 큰 영향을 받지는 않지만 유리전이온도는 염수환경에 영향을 받으며 노출기간이 길어지면 감소하는 양상을 나타낸다. FT/IR 선도에서 관찰된 피크의 세기는 노출기간에 다소 영향을 받지만 피크의 형상과 위치는 노출 기간에 따른 변화가 관찰되지 않는다. 이로 미루어 볼 때 본 연구에 적용된 탄소섬유/에폭시 복합재는 염수환경에 비교적 안정함을 알 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigates the durability of carbon/epoxy composites for use on train car bodies under a salt water spray environment. Salt water solution with 5% NaCl, similar to natural salt water, was used for the salt water environmental tests. The specimens were obtained from a composite panel con...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 염수환경에 노출된 철도차량용 탄소섬유/에폭시 복합재의 내구성을 조사하기 위한 염수환경 시험방법을 제시하고 염수환경시험을 통해 내구성 평가를 수행하였다. 이때 염수환경시험은 염수분무환경을 고려하였으며 최대 12개월까지의 노출기간에 따른 복합재의 기계적 특성, 열분석 특성, 화학구조 특성을 평가하였다.
  • 염수분무환경에 노출된 탄소섬유/에폭시 복합재의 내구성 평가를 통해 다음의 결론을 얻을 수 있었다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
복합재는 기존의 금속재에 비해 어떤점이 우수한가? 복합재는 기존의 금속재에 비해 비강성과 비강도가 높고 내열성과 내식성 등이 우수하여 항공우주, 선박, 교량 등 산업 전반에 널리 적용되고 있다. 최근에는 철도차량의 고속화 및 안정성을 위한 차체 소재로 적용하기 위해 많은 연구가 진행되었다.
복합재가 적용된 철도차량이 장기간 운행될 경우 무엇에 의해 복합재 차체에 노화가 발생되어 차량의 수명 및 성능이 저하될 우려가 있는가? 최근에는 철도차량의 고속화 및 안정성을 위한 차체 소재로 적용하기 위해 많은 연구가 진행되었다. 복합재가 적용된 철도차량이 장기간 운행될 경우 자외선, 온도, 수분, 염수 등의 자연환경에 의해 복합재 차체에 노화가 발생되어 차량의 수명 및 성능이 저하될 우려가 있다. 특히 해양환경에서 고려되는 수분 및 염분 등의 환경인자는 복합재의 계면 특성을 감소시키는 가소제 역할을 하여 다른 환경인자보다 복합재의 내구성에 지배적인 영향을 미친다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. Jamond, R. M., Caceres, A., Hoffard, T. A. and Malvar, L. J. (2000), "Accelerated Testing of Fiber Reinforced Polymer Matrix Composites - Test Plan," NFESC Special Publication SP-2091- SHR. 

  2. Jamond, R. M., Hoffard, T. A., Novinson, T. and Malvar, L. J. (2000), "Composites in Simulated Marine Environments," NFESC Special Publication SP-2083-SHR. 

  3. Yoon, S. H. (2005), "Evaluation of Durability for Glass Fabric/Phenolic Composites under Salt Water Environment," Journal of Composite Materials, Vol. 18, No. 4, August, pp. 27-33. 

  4. Hammami, A. and Al-Ghuilani, N. (2004), "Durability and Environmental Degradation of Glass-Vinylester Composites," Polymer composites, Vol. 25, No. 6, December, pp. 609-616. 

  5. Zhang, S., Karbhari, V. M., Mai, L. Y. and Mai, Y. W. (2000), "Evaluation of Property Retention in E-Glass/Vinylester Composites after Exposure to Salt Solution and Natural Weathering," Journal of Reinforced Plastics and Composites, Vol. 19, No. 9, pp. 704-731. 

  6. Kootsookos, A. and Mouritz, A. P. (2004), "Seawater Durability of Glass- and Carbon-Polymer Composites," Composites Science and Technology, 64, pp.1503-1511. 

  7. ASTM B117-97 (1997), Annual Book of ASTM Standards, 03.02, American Society for Testing and Materials. 

  8. ASTM D3039/D3039M-00 (2001), Annual Book of ASTM Standards, 15.03, American Society for Testing and Materials 

  9. ASTM D790-00 (2001), Annual Book of ASTM Standards, 08.01, American Society for Testing and Materials. 

  10. ASTM D5379/D5379M-98 (2001), Annual Book of ASTM Standards, 15.03, American Society for Testing and Materials. 

  11. Fried, J. R. (2003), Polymer Science and Technology, Prentice- Hall of India. 

  12. Donald, L. P., Gary, M. L. and George, S. K. (1998), Introduction to Spectroscopy, Saunders College Publishing. 

  13. Catherine, A. W. and Walter, L. B. (1997), "Determination of the Effect of Seawater on the Interfacial Strength of an Interlayer EGlass/ Graphite/Epoxy Composite by in SITU Observation of Transverse Cracking in an Environmental SEM," Composites Science and Technology 57, pp.1033-1043. 

  14. Caceres, A., Jamond, R. M., Hoffard, T. A. and Malvar, L. J. (2002), "Salt-Fog Accelerated Testing of Glass Fiber Reinforced Polymer Composites," NFESC Technical Report TR-2215-SHR. 

  15. Wolff, E. G. (1993), "Moisture Effects on Polymer Matrix Composites," SAMPE Journal, Vol. 29, No. 3, pp.11-19. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로