선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 하였다. 이는 수지에 섞여있는 아세톤 등 모든 용매를 제거함과 동시에 수지(페놀 또는 PUO) 가 젤이 될 정도로 경화되어, 복합재료 제조시 수지가 흘러나오는 것을 방지하고자 함이다. 성형 후 시편을 아세톤, DMF, NMP 등에 24 h 동안 담가 내용매성 분석으로 경화 정도를 유추하였다.
제안 방법
- 복합재료 제조를 위한 프리프레그는 스프레이 코팅으로 제조하였으며, 수지 함량은 방탄성능을 고려하여 21 士 1%로 하였다. 각각의 수지로부터 제조된 프리프레그는 적층방법을 달리하여(8/0/8, 4/8/4, 2/12/2, 0/16/0 : 페놀/PUO/페놀) 복합재료를 제조하였으며, 성형은 150°C에서 5 min간 접촉 압력에서 기다린 후, 150 kg/cm2의 압력으로 25 min간 실시하였다. 제조된 복합재료의 방탄성능은 1.
- 따라서 본 연구에서는 아라미드/페놀 복합재료의 방탄성능 향상을 위하여, 첫째 강인성이 우수한 우레탄수지를 사용하고, 우레탄 수지의 분자량 및 첨가량에 따른 방탄 효과 변화를 고찰하였으며, 둘째, 수지의 함침이 낮아 낮은 수지 함량에서 성형이 가능하도록 스프레이 코팅방법을 도입하여 프리프레그를 제조하였다. 제조된 프리프레그는 적층방법을 달리하여 16층 복합재료를 제조하고, 사용된 우레탄 수지의 종류, 수지 함량 및 적층방법에 따른 방탄특성을 분석하였다.
- 먼저 헤라크론 섬유를 20 X 24 cm로 자른 다음 1% (wt) BPO가 함유된 PUO 또는 페놀 수지를 스프레이 코팅하였으며, 이들의 높은 점도로 인하여 PUO수지에는 40 phr의 아세톤을, 그리고 페놀수지에는 10 phr의 메탄올 첨가하여 사용하였다. 복합재료의 방탄성능 및 성형성을 고려하여 프리프레그의 수지 함량은 21 士 1% (부피대비)로 맞추었으며, 일부 실험에서는 23 士 1%도 사용하였다.
- 문헌에 발표된 바와 같이 [16] 수지함량이 21%에서 23% 증가함에 따라 V50값이 감소하는 경향을 보였기에, 21% 복합재료에서 계면파괴를 억제 할 수 있는 방법으로 헤라크론의 양면 코팅을 시도하였다. 헤라크론의 한 면에는 페놀수지를 다른 면에는 Eb8200 (또는 A5075) 을 코팅하여 복합재료 제조 시 계면에 사용하였다.
- 복합재료 제조를 위한 프리프레그는 스프레이 코팅으로 제조하였으며, 수지 함량은 방탄성능을 고려하여 21 士 1%로 하였다. 각각의 수지로부터 제조된 프리프레그는 적층방법을 달리하여(8/0/8, 4/8/4, 2/12/2, 0/16/0 : 페놀/PUO/페놀) 복합재료를 제조하였으며, 성형은 150°C에서 5 min간 접촉 압력에서 기다린 후, 150 kg/cm2의 압력으로 25 min간 실시하였다.
- 이는 수지에 섞여있는 아세톤 등 모든 용매를 제거함과 동시에 수지(페놀 또는 PUO) 가 젤이 될 정도로 경화되어, 복합재료 제조시 수지가 흘러나오는 것을 방지하고자 함이다. 성형 후 시편을 아세톤, DMF, NMP 등에 24 h 동안 담가 내용매성 분석으로 경화 정도를 유추하였다.
- 앞의 연구에서 PU의 수지 함량이 21% 경우, 일관성 있는 결과를 얻지 못하였으며, 이는 21%의 낮은 수지 함량 때문으로 판단하였기에, 수지 함량을 23%로 증가 시켜 프리프레그를 제조한 후 복합재료를 만들어 V50 을 측정하였다. 23% 헤라크론/페놀 복합재료 (16층)는 Figure 3에서 보는 바와 같이 540 m/sec의 V50 값을 보였는데 이는 21%의 565 m/sec에 비하여 약 4.
- 복합재료를 제조하였다. 이들의 방탄 특성은 삼양컴텍 방탄시험장에서 MIL-STD-662F 에 따라 1.1 g 모의파편탄(0.22 cal)으로 최대 9발을 발사하여 V50 측정으로 분석하였다.
- 제조된 복합재료의 방탄성능은 1.1 g 모의파편탄 (0.22 cal)을 최대 9발 사격하여 V50을 측정하였으며 (Figure 2), 그 결과를 Table 1에 정리하였다. PUO 가 사용되지 않은 헤라크론/페놀 복합재료(16층)는 565 m/sec 의 V50 값을 보였는데, 이는 층당 35.
- 코팅 횟수로 조절되었다. 제조된 프리프레그 페놀, Ua8297, Eb8200 및 A5075)는 먼저 용매 제거를 위하여 상온에서 2 h 정도 건조시킨 다음, 150°C, 150 kg/cm2의 조건에서 시험용 복합재료(4층 5x4 cm)를제조하여 경화 정도를 분석하였다. 페놀수지의 경우 잘 경화되었으나, Ua8297 및 Eb8200는 수지가 흘러 나와 경화되지 않았다.
- 제조된 프리프레그는 적층방법을 달리하여 16층 복합재료를 제조하고, 사용된 우레탄 수지의 종류, 수지 함량 및 적층방법에 따른 방탄특성을 분석하였다.
- 제조된 프리프레그는 퓸후드 안에서 2 h 정도 건조한 다음, 130°C 오븐에서 일정시간(10, 20, 30 min) 건조시킨 후 시험용 복합재료(4층, 5 X 4 cm)를 제조하여 수지의 흘러나옴 정도 및 성형정도를 분석하여 건조조건을 최적화 하였다. 이는 수지에 섞여있는 아세톤 등 모든 용매를 제거함과 동시에 수지(페놀 또는 PUO) 가 젤이 될 정도로 경화되어, 복합재료 제조시 수지가 흘러나오는 것을 방지하고자 함이다.
- 최적화된 건조 조건에서 페놀 프리프레그 및 우레탄프리프리그를 제조하고, 이들의 비율을 변화시키면서 (8/0/8, 4/8/4, 2/12/2, 0/16/0 : 페놀/PUO/페놀) 16층으로 적층하고 기 최적화된 조건(150°C에서 5 min간 접촉압력에서 기다린 후, 150 kg/cm2의 압력으로 25 min 간 성형)에서 복합재료를 제조하였다. 이들의 방탄 특성은 삼양컴텍 방탄시험장에서 MIL-STD-662F 에 따라 1.
대상 데이터
- 방탄복합재료 제조를 위하여 현재 국내에서 생산되는 아라미드계 섬유인 헤라크론(1500d, 2 X 2 basket)을코오롱으로 부터 제공받아 사용하였으며, 페놀수지는 태양합성의 HR-00 (40% 메탄올)을, 강인화제로는 SK Cytec 의 아크릴 말단기를 가지는 열경화성 우레탄 수지 (polyurethane oligomer-PUO; Ua8297 (3K), Eb8200 (8k, 50% butylacetate)) 및 열가소성 우레탄 수지 (thermoplastic polyurethane-TPU, A5075)를 사용하였다.
- 제 1차 시험과 동일하게 복합재료를 제조하였으나, 사용된 헤라크론은 새로 제공받아 사용하였다. 제2차 시험에서 헤라크론/페놀 복합재료는 570 m/sec V50값을 보였으며, 이는 제1차 시험에 비하여 약간 높은 수치이다(Figure 5).
- 헤라크론/페놀 방탄복합재료의 방탄성능 향상을 위하여 PUO (Ua8297, Eb8200) 및 TPU (A5075) 를 사용하였다. 복합재료 제조를 위한 프리프레그는 스프레이 코팅으로 제조하였으며, 수지 함량은 방탄성능을 고려하여 21 士 1%로 하였다.
- 헤라크론의 한 면에는 페놀수지를 다른 면에는 Eb8200 (또는 A5075) 을 코팅하여 복합재료 제조 시 계면에 사용하였다. 이렇게 제조된 복합재료는 계면파괴를 보이지 않았고, Eb8200 프리프레그가 증가함에 따라 V50값이 565에서 568, 573, 576 m/sec로 일관성 있게 증가하는 경향을 보였다(Figure 4).
성능/효과
- 따라서 이들 프리프레그는 130°C에서 10, 20 또는 30 min 더 건조 시킨 후에 경화를 시도한 결과, 10 및 20 min 건조 시편에서는 경화 초기에 수지가 흘러나와 제대로 성형되지 않았으나, 30 min 건조된 시편에서는 이러한 현상이 없이 성형이 잘 되었다. 후자의 경우 30min 건조에서 수지가 경화되면서 젤이 되어 점도가 높아졌기 때문에 150 kg/cm2의 압력에서도 흘러나오지 않고 성형되었기 때문으로 사료된다.
- 방탄복합재료 제조를 위한 프리프레그는 스프레이 코팅으로 제조되었으며, 수지 함량(21 士 1%) 또한 스프레이 코팅 횟수로 조절되었다. 제조된 프리프레그 페놀, Ua8297, Eb8200 및 A5075)는 먼저 용매 제거를 위하여 상온에서 2 h 정도 건조시킨 다음, 150°C, 150 kg/cm2의 조건에서 시험용 복합재료(4층 5x4 cm)를제조하여 경화 정도를 분석하였다.
- 후자의 경우 30min 건조에서 수지가 경화되면서 젤이 되어 점도가 높아졌기 때문에 150 kg/cm2의 압력에서도 흘러나오지 않고 성형되었기 때문으로 사료된다. 이 시편을 아세톤, DMF, NMP 등에 24 h 동안 담가 내용매성을 분석한 결과, 모두 녹지 않는 것으로 보아 잘 경화된 것으로 판단하였다. 따라서 모든 우레탄 프리프레그는 상온에서 2 h 건조 후에 130°C에서 30 min 더 건조시킨후 방탄시험용 복합재료 제조에 사용하였다.
- 사용하였다. 이들 또한 시험용 복합재료(4층, 5 X 4 cm)를 제조(150°C, 150 kg/cm2)의 성형성을 고찰하였으며, Figure 1에서 보듯이 수지의 흘러나옴 없이 잘 성형되었으며, 열가소성 우레탄 특유의 유연성을 보였다.
- 2% 증가), 이는 생산시기가 다른 헤라크론의 사용과(제2차에 사용된 헤라크론이 좀 더 조밀하였음), 숙련된 스프레이 코팅 때문으로 풀이된다. 이와 비교하여 열가소성 수지인 A5075가 사용된 복합재료의 V50값도 크게 증가하는 경향을 보였으며(597, 609, 626 m/sec), 최대 9.8% 정도의 중가를 보여주고 있다. 이는 Eb8200 이 사용된 복합재료의 7.
- 각각의 수지로부터 제조된 프리프레그는 적층방법을 달리하여(8/0/8, 4/8/4, 2/12/2, 0/16/0 : 페놀/PUO/페놀) 복합재료를 제조하였으며, 성형은 150°C에서 5 min간 접촉 압력에서 기다린 후, 150 kg/cm2의 압력으로 25 min간 실시하였다. 제조된 복합재료의 방탄성능은 1.1 g 모의 파편탄 (0.22 cal) 을 사용하여 측정하였으며, Ua8297이 사용된 복합재료는 이들이 첨가됨에 따라 V50 값이 감소하는 경향을 보였으나, Eb8200 및 A5075가 사용된 복합재료는 최대 7.2% 및 9.8% 정도의 V50 향상 효과가 있었으며, 이는 이들 PUO 또는 PTU의 우수한 인성 때문으로 풀이된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.