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NTIS 바로가기한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.48 no.9, 2020년, pp.663 - 670
이민정 (The 1st R&D Institute-2, Agency for Defense Development) , 김연태 (The 4th R&D Institute-4, Agency for Defense Development) , 이연관 (The 1st R&D Institute-2, Agency for Defense Development)
A study on mechanical property characterization and modeling technique was carried out to approximate the behaviour of structures with 2.5D C/SiC material. Several tensile tests were performed to analyze the behaviour characteristics of the 2.5D C/SiC material and elastic property was characterized ...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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C/SiC 복합재의 물성을 평가할 때 정해진 프리폼 구조에 대해서만 물성 시험을 하는 이유는? | 그러나 C/SiC 복합재는 소재를 제작하는 방법에 따라 기계적/열적 물성이 다르기 때문에 제작된 소재의 열적/기계적 물성을 시험적으로 구하는 것이 필요하다. 또한 PMC(Polymer Matrix Composite)와는 다르게 각 방향의 물성을 획득하기 위한 시편을 제작하는 것이 용이하지 않아 대부분의 경우 정해진 프리폼 구조에 대해 인장, 압축, 굽힘 강도와 열 물성 시험을 수행하여 소재의 물성을 평가 하고 있다. 인장, 압축, 전단, 굽힘 등 다양한 하중 조건에 대해서 구조물을 설계하고 구조 안전성을 예측하기 위해서는 소재의 강도와 강성이 모두 중요한 인자이며 소재를 구성하는 섬유와 기지의 기계적 물성과 해석 기법에 관한 연구가 필요하다. | |
C/SiC 복합재의 장점은? | C/SiC 복합재는 1,500°C 이상의 초고온에서도 높은 비강도를 보이며 내산화성이 우수하여 우주 항공 분야에서 연소실의 노즐목, 구조물의 열방어 시스템, 날개의 선단 등에 적용 소재로 연구가 활발히 진행되고 있다[1,2]. C/SiC 복합재는 탄소로 프리폼을 구성하고 SiC를 프리폼 내부에 함침하여 제작되고 탄소 프리폼의 기하학적 구조에 따라 2D, 2. | |
C/SiC 복합재를 제조할 때 SiC를 함침하는 방법에는 무엇이 있는가? | 5D 등의 형태로 나타낸다. SiC를 함침하는 방법은 CVI(Chemical Vapor Infiltration), PIP(Polymer Infiltration Pyrolysis), LSI(Liquid Silicon Infiltration) 등의 공법이 있으며 탄소 섬유의 종류, 섬유의 부피 분율과 함침 시키는 방법 등에 따라 기계적/열적 물성이 달라질 수 있다[3]. 해외에서는 C/SiC 소재를 열방어 시스템에 적용하여 비행체에 적용한 연구들이 활발하게 진행되어 왔으나 국내는 C/SiC 소재를 개발하여 최근 구조물에 적용하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. |
Francois, B., Celine, Z., Thierry, P. and Florent G., "Development and flight qualification of the C-SiC thermal protection systems for the IXV," Acta Astronautica, Vol. 124, February 2016, pp. 85-89.
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Bernhard, H., "Carbon Fibre Reinforced SiC Materials based on Melt Infiltration," Proceedings of the 6th International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites, 2007.
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Kaiser, C., Weihs, H., Wittke, H. and Obst, A., "Failure Criteria for Non-Metallic Materials-Part II: Ceramic Matrix Composites," Proceedings of the 11th Europeans Conference on Composite Materials, May 2004.
Lim, H. J., Choi, H. I., Lee, M. J. and Yun, G. J., "Elasto-plastic damage modeling and characterization of 3D needle-punched Cf/SiCm composite materials", Ceramics International, Vol. 46, March 2020, pp. 16918-16931.
Yoon, B. I., Kim, M. J., Kim, J. S., Kwon, H. J., Youn, S. T. and Kim, J. I., "Study on Improvement of Mechanical Property, Oxidation and Erosion Resistance of SiC Matrix Ceramic Composites Reinforced by Hybrid Fabric Composed of SiC and Carbon Fiber," Composite Research, Vol. 32, No. 3, June 2019, pp. 148-157.
Gibson, R. F., Principles of Composite Material Mechanics, 1st Ed., McGraw-Hill, New York, 1994, pp. 34-55.
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