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부식 환경 하에서의 섬유강화복합재료의 마찰 및 마모 특성 연구
A Study on the Frictional Characteristics of Fiber Reinforced Composites under Corrosive Environment 원문보기

Composites research = 복합재료, v.36 no.1, 2023년, pp.37 - 41  

박충용 (Department of Marine Equipment Engineering, Korea Maritime and Ocean University) ,  박동현 (Hyundai Welding Co., LTD.) ,  박수정 (Hanwha Advanced Materials Corporation) ,  김윤해 (Department of Marine Equipment Engineering, Korea Maritime and Ocean University)

초록
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선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The treated water inside the ballast electrolytic cell creates a highly alkaline atmosphere due to hydroxide generated at the DSA(Dimension Stable Anode) electrode during electrolysis. In this study, a composite material that can replace the weakness of the PE-coated steel pipe used in the existing ...

주제어

#섬유강화복합재료   #부식   #마찰 특성   #계면 결합 거동  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 이러한 선박 평형수처리장치 배관 및 전해조의 수명과 안전성을 확보하기 위해 섬유강화 복합재료로의 대체 적용 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 강 알칼리성 분위기에서의 내 화학성이 우수한 고분자 수지를 선별하여 강 알칼리성 NaOH 용액 분위기 환경이 섬유와 수지의 계면 결합력과 외부 환경요인에 따른 내구성 평가의 측면에서의 마찰 및 마모 특성에 미치는 영향을 규명하였다.
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참고문헌 (7)

  1. Kwon, D.J., and Seo, H.S., "Development of Eco-friendly Basalt Fiber-reinforced Furan-based Composite Material with Improved Fire and Flame Retardants for Shipbuilding and Offshore Pipe Insulation Cover," Journal of Composite Research, Vol. 34, 2021, pp. 57-62.？ 

  2. Chun, S.H., Eom, W., and Kim, H., "Chemical Stability of Basalt Fiber in Acid Solutions," Textile Science and Engineering, Vol. 50, No. 4, 2013, pp. 247-251.？ 

  3. Wang, M., Zhang, Z., Li, Y., Li, M., and Sun, Z., "Chemical Durability and Mechanical Properties of Alkali-proof Basalt Fiber and its Reinforced Epoxy Composites," Journal of Reinforced Plastics and Composites, Vol. 27, No. 4, 2008, pp. 393-407.？ 

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  4. Ravindran, N., and Cho, E.H., "Durability of Glass-fiber-reinforced Polymer Nanocomposites in an Alkaline Environment," Journal of Vinyl and Additive Technology, Vol. 12, No. 1, 2006, pp. 25-32.？ 

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  5. Ha, J.C., Doctoral Thesis, Behavior of Corrosion and Frictional Wear of Fiber Reinforced Composites, 2013.？ 

  6. Ugochukwu, S., Ridzuan, M.J.M., Majid, M.S.A., Cheng, E.M., Firdaus, A.Z.A., and Marsi, N., "Influence of Distilled Water and Alkaline Solution on the Scratch Resistance Properties of Napier Fibre Filled Epoxy (NFFE) Composites," Journal of Materials Research and Technology, Vol. 9, No. 6, pp. 14412-14424, 2020.？ 

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  7. Kim, Y.Z., and Kim, Y.H., "A Study on the Effects of Additivies on the Friction and Wear Properties of PTFE Composite" Journal of Composite Research, Vol. 13, 2000, pp. 11-18. 

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