Britsh StandardBS 7991)에 명시된 DCB 시험편을 본 연구에 맞게 수정 후 두께 25mm, 35mm, 45mm, 55mm, 그리고 65mm의 DCB시험편을 제작하였다. 이 후 시험편을 Single-lap 방식으로 접착한 후 정적실험에서 도출된 최대 전단력을 각 시험편에 10Hz로 피로하중을 가하였다. 실험 결과값에 대한 수치해석적 검증을 하고자 상용 해석 프로그램인 ANSYS를 통해 실험과 동일한 시험편과 조건 하에 해석을 수행하였다. 접착력 해석을 하기 위해서 Mesh의 절점(node)들의 관계가 매우 중요하기 때문에 접착된 부분의 모든 절점들은 동일 선상에 있게 Mesh를 형성하였다. 실험 결과와 해석 결과를 비교해 본 결과 피로하중이 약 200cycle 반복되었을 때 최대 등가응력이 발생 하였고, 이때 전단방향으로 변위가 약 11mm 진전 된 것을 볼 수 있었다. 이후 4000cycle가량 피로하중이 반복 될 동안 변위는 일정하게 점점 증가한 후 피로하중이 약 4800cycle 반복 되었을 때 실험과 해석 데이터 모두 접착계면에서 완전한 전단 파괴가 일어난 것을 볼 수 있었다. 이때 변위는 약 20mm 진행 되었다. 해석을 통해 실험 데이터를 검증해 본 결과 두 결과 값은 완전 하게 같지는 않지만 유한요소법 해석 결과에 대한 신뢰를 확보 할 수 있었다. 이는 실제 구조물에 실험 없이 간단한 재료 물성치만으로도 해석을 통하여 구조적 안전성을 알아 볼 수 있는 한 방법이 될 수 있을 것이라고 사료된다.

Tapered double cantilever beam (TDCB) specimens are the most commonly used test configurations to measure the fracture toughness of composites and adhesive joints. The material used in this study is aluminum alloy. For the impact analysis, load and displacement applied from pin onto end block as well as the crack energy release rate are calculated and compared with the finite element analysis results. The energy release rate increases with the velocity increases. As TDCB model with the same condition as experiment is simulated and analyzed, the fracture behavior can be estimated with the analysis result similar to experiment. The simulation results can be agreed with experimental graph and all experimental data at this study can be verified. These experimental results can be applied into real field effectively. It is found that the energy release rates measured from impact tests on the specimens can be predicted by the finite element model suggested in this study.

To investigate the adhesion effect of sodium bisulfite content in making blocked isocyanate, wood adhesive PB-1, PB-2, PB-3 and PB-4 containing sodium bisulfite content of 15%, 22.5%, 30% and 37.5% were synthesized respectively. As a result, when the amount of sodium bisulfite increased in adhesives, the tensile strength was found to be proportionally increased. The final adhesive mixtures were manufactured using a two-components system which are prepared by mixing two separate protein and BI solutions due to the precipitate in the adhesives. As PVA was added to adhesives to increase tenacity, the plywood dehiscence phenomenon after cold pressing process was declined. By addition of PVA, the tensile strength was improved up to 6.5~7kgf/cm2 with BI/protein ratio from 1:6 up to 1:8. Phase separation between milk fat and aqueous layer was disappeared after addition of emulsifier, Tween 20. Additon of Tween 20 showed tensile strength up to 5 ~ 6.5 kgf/cm2 at NCO/protein ratio of 1:12 ~ 1:14 without phase separation.

알루미늄 폼을 볼트나 너트를 이용하여 체결한다면 경량성이 감소되므로 접착제로 접합하는 것이 가 장 효율적이다. 이런 알루미늄 폼 접착 구조물에 대한 충격 피로 특성과 접착 합면에 대한 파괴인성 연 구는 매우 부족하며 또한 중요하다. 이에 따라 본 연구에서는 알루미늄 폼으로 만들어진 DCB모델을 접 착제로 접합한 후 두께를 변수로 하여 25mm 부터 45mm까지 10mm차이를 두어 실험과 컴퓨터 시뮬레 이션을 통하여 수행하였다. 실험은 MTS사의 인장 시험기를 사용하여 강제 변위 100mm를 주어 변위에 따른 전단력을 알아보았고, 실험과 똑같은 조건하에 ANSYS를 이용하여 유한요소해석을 수행하였다. 실험과 유한요소해석 값을 비교하여 접착제로 접합된 알루미늄 폼 구조물의 접착 합면에 대한 파괴인성을 고찰하였다.

Aluminum foam has many superb properties such as light weight, impact absorption and thermal resistance by comparing with original metallic materials. Composite materials made of aluminum foam have used at various fields as automotive bumper, shock absorption, vessel and aircraft. But it is inefficient to join aluminum foam with bolt and nut because of the property of light weight. In this study, this approach is investigated by joining aluminum foam with adhesive. Impact fatigue and failure toughness at the commissure of adhesive structure are studied by simulation analysis. This study aims to investigate the shear strength evaluation at shear mode of adhesively bonded joint with double cantilever beam(DCB) made of aluminum foam.

four kinds of models designed by the basis of British industrial standard and ISO international standard in this study. Energy release rates at mode 1 are investigated by the fatigue analysis of aluminum foam TDCB model bonded with adhesive. These analysis models are compared each other by classifying four models into m values with 2, 2.5, 3 and 3.5. The value of m as the gradient of model is represented with the function of crack length(a) and height of model(h). Through the correlation relation, the fracture behavior of bonded material is analyzed and these analysis results can be applied to composite structures of various areas. Mechanical property and fracture toughness of composite material are also analyzed in this study.

본 연구에서는 강재가 맞대기 이음으로 연결될 경우 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 쉬트(sheet)를 맞대기 이 음부에 접착할 경우 강재 및 CFRP 쉬트에 발생하는 응력을 해석하였다. CFRP 쉬트로 보강한 경우 접착제의 두께, 강재와의 접착 길이, CFRP 강도 변화를 매개변수로 사용하여 이 매개변수에 변화에 따른 이음부의 응력분포를 분 석하였다. 또한 CFRP를 여러 층으로 접착할 경우 각 층의 강도를 다르게 변화시켜 맞대기 이음부에 유리한 응력분 포를 나타내는 CFRP의 강도를 제시하였다. 본 연구를 위해 빠른 수렴성을 가지며 왜곡된 요소형상에서도 정확한 응력결과를 보이는 강화변형률장(Enhanced Assumed Strain Field)을 사용한 평면변형률 유한요소에 대한 프로그램을 작성하였다.

As the performance of microelectronic devices is improved, the use of copper as a heat dissipation member is increasing due to its good thermal conductivity. The high thermal conductivity of copper, however, leads to difficulties in the joining process. Satisfactory bonding with copper is known to be difficult, especially if high shear and peel strengths are desired. The primary reason is that a copper oxide layer develops rapidly and is weakly attached to the base metal under typical conditions. Thus, when a clean copper substrate is bonded, the initial strength of the joint is high, but upon environmental exposure, an oxide layer may develop, which will reduce the durability of the joint. In this study, an epoxy adhesive formulation was investigated to improve the strength and reliability of a copper to copper joint. Epoxy hardeners such as anhydride, dihydrazide, and dicyandiamide and catalysts such as triphenylphosphine and imidazole were added to an epoxy resin mixture of DGEBA and DGEBF. Differential scanning calorimetry (DSC) analyses revealed that the curing temperatures were dependent on the type of hardener rather than on the catalyst, and higher heat of curing resulted in a higher Tg. The reliability of the copper joint against a high temperature and high humidity environment was found to be the lowest in the case of dihydrazide addition. This is attributed to its high water permeability, which led to the formation of a weak boundary layer of copper oxide. It was also found that dicyandiamide provided the highest initial joint strength and reliability while anhydride yielded intermediate performance between dicyandiamide and dihydrazide.

The application of flip chip technology has been growing with the trend of miniaturization of electronic packages, especially in mobile electronics. Currently, several types of adhesive are used for flip chip bonding and these adhesives require some special properties; they must be solvent-free and fast curing and must ensure joint reliability against thermal fatigue and humidity. In this study, imidazole and its derivatives were added as curing catalysts to epoxy resin and their effects on the adhesive properties were investigated. Non-isothermal DSC analyses showed that the curing temperatures and the heat of reaction were dependent primarily on the type of catalyst. Isothermal dielectric analyses showed that the curing time was dependent on the amount of catalysts added as well as their type. The die shear strength increased with the increase of catalyst content while the Tg decreased. From this study, imidazole catalysts with low molecular weight are expected to be beneficial for snap curing and high adhesion strength for flip chip bonding applications.

Polyurethane adhesive is used in various fields as flexible packaging materials including a food packaging field. Therefore, the purpose of this study is synthesis of polyurethane adhesive which uses aliphatic isocyanate, and compares with aromatic isocyanate. The isocyanates for this test are toluene-2,4-diisocyanate(TDI), hexamethylene diisocyanate(HDI), 4,4-dicyclohexyl ethane diisocyanate(H12MDI), and isophorone diisocyanate(IPDI). And, the effect of any other diisocyanate are evaluated by several methods as for curing rate test, accelerate weathering test, and peel strength test. The polyurethane adhesive using curing catalyst and HDI has adhesion strength of about 560 g/15 mm between aluminium foil and nylon, about 1,520 g/15 mm between nylon and CPP. Those parameters are similar to polyurethane adhesive with TDI. Also, in case of curing rate, those are similar to TDI type polyurethane adhesive. Moreover, data of δE as color variation by QUV tester is equal to 4.12, as 48% against those of TDI type.

The crack initiation equals to fracture for bonded joint with brittle adhesive. The criterion is formulated in terms of the quasi-stress intensity factor Kp, for the maximum principle stress, that is analogous to the stress intensity factor used to characterize the stress field in the vicinity of bond terminus. Kp is evaluated using a boundary element analysis. The crack initiation at the terminus of adhesive bonded joints is estimated with the critical quasi-stress intensity factor Kp. This method presented here hardly pays attention to the crack propagation. Since there is a large influence of crack propagation on the strength of adhesive joints and structures, crack propagation must be taken into account on strength prediction of bonded joints. The quasi-stress intensity factor Kp for the maximum principle stress can use as the criteria of the crack initiation at the terminus of adhesive bonded joints having various shapes.

Adding cinnamon (Cinnamonum cassia Blume) extract into the adhesive used to affix stickers to a chocolate package is an effective method for protecting chocolate products from infestation by the Indian meal moth (Plodia interpunctella Hübner). Chocolate packages treated with adhesive including 0.02% and 0.025% of cinnamon extract were not infested with the Indian meal moth for up to 30 days at 28.1℃ and 70-75% RH, whereas 100% of the packages without the extract were infested in the no-choice test. Chocolate packages treated with adhesive including 0.02% and 0.025% of cinnamon extract in the quadruple choice test were not infested with the Indian meal moth for up to 60 days at 28.1℃ and 70-75% RH, whereas 100% of the packages without the extract were infested. A panel test showed that the cinnamon extract treatment would not affect consumers’ choices.

To increase pot life in the formulation mixed with bisphenol F epoxy resin, anhydride-based curing agent, and imidazole-based curing accelerator powders as a paste material for high-speed RFID chip bonding, size variation of the imidazole-based powders and a coating method of the powders were adopted in this study. In experiment with regard to the size variation, the pot life was not outstandingly increased. Through the idea using the coating method, however, the pot life was increased up to 4.25 times in comparison with the addition of initial imidazole-based powders. Consequently, successive bonding of RFID chip could be performed with very short time of 5sec using the suggested formulation having improved pot life.

접착제와 피착재의 물성치는 고정된 값을 가지기보다 항상 어느 정도의 불확실성을 내포하고 있으며, 이는 결합부의 성능에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 컨벤스 모델링을 이용하여 불확실한 물성치를 갖는 단일 겹치기 이음의 응력해석을 수행하였다. 불확실성을 고려한 수치해석 결과, 결합부에 작용하는 전단 및 수직 응력은 증가하였으며 이는 결합부의 강도 해석에 불확실성이 반드시 고려되어야 함을 보여준다. 또한 컨벡스 모델링의 신뢰성과 효율성을 입증하기 위해 몬테카를로 기법에 의한 응력 해석 결과와 비교하였으며, 두 방법에 의한 결과는 잘 일치함을 알 수 있었다.

방수시스템(WPS)의 성능은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계상세, 그리고 시공의 질에 따라 영향을 받고, 주로 인장접착강도(TAS)로 측정되는 교면과의 접착성에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재 8종의 WPS의 성능을 아스팔트 포장층 혼합물의 종류, 시공시 혼합물의 온도, 포장층의 두께, 반복주행시험에 따른 접착특성을 중심으로 인장접착특성을 비교하였다. 또한 TAS 시험 후 계면에서의 탈리상태를 조사하였다. WPS에 대한 TAS 시험결과 SMA 혼합물이 밀입도 혼합물 보다 TAS가 크게 나타나 아스팔트 혼합물 종류에 따라서 차이가 났다. 시트식 방수재는 아스팔트 혼합물의 종류에 상관없이 시공온도가 높은 것이 접착력이 더 크게 나타났으나 도막식에서는 방수재 계열별로 다소 차이가 있고 시트식과 같지 않은 것으로 나타났다. 포장층 두께에 따른 영향은 방수재 종류에 상관없이 대동소이한 것으로 나타났다. 반복주행시험에 따라서 시트식에서의 접착력은 하중 재하지점>하중재하 않은 곳>하중 재하지점 옆 부근의 순서로 나타났고, 도막식에서는 방수재 종류에 따라 다르게 나타났다. 또한 방수재의 종류 및 특성에 따라 방수시스템 계면에서의 탈리상태가 다르다는 것을 알 수 있었다.

방수시스템(WPS)의 성능은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계상세, 그리고 시공의 질에 따라 영향을 받고, 주로 인장접착강도(TAS)로 측정되는 교면과의 접착성에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재 8종의 WPS의 성능을 아스팔트 포장층 혼합물의 종류, 시공시 혼합물의 온도, 포장층의 두께, 반복주행시험에 따른 접착특성을 중심으로 인장접착특성을 비교하였다. 또한 TAS 시험 후 계면에서의 탈리상태를 조사하였다. WPS에 대한 TAS 시험결과 SMA 혼합물이 밀입도 혼합물 보다 TAS가 크게 나타나 아스팔트 혼합물 종류에 따라서 차이가 났다. 시트식 방수재는 아스팔트 혼합물의 종류에 상관없이 시공온도가 높은 것이 접착력이 더 크게 나타났으나 도막식에서는 방수재 계열별로 다소 차이가 있고 시트식과 같지 않은 것으로 나타났다. 포장층 두께에 따른 영향은 방수재 종류에 상관없이 대동소이한 것으로 나타났다. 반복주행시험에 따라서 시트식에서의 접착력은 하중 재하지점>하중재하 않은 곳>하중 재하지점 옆 부근의 순서로 나타났고, 도막식에서는 방수재 종류에 따라 다르게 나타났다. 또한 방수재의 종류 및 특성에 따라 방수시스템 계면에서의 탈리상태가 다르다는 것을 알 수 있었다.

방수시스템의 거동은 재료 인자들의 복잡한 상호작용, 설계 상세, 그리고 시공의 질에 따라 결정되고, 방수성은 교면과의 접착성과 방수재의 손상정도에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 현재 국내에 유통되고 있는 교면방수재의 종류별로 방수시스템의 성능을 현재 각 시공현장에서 하자의 원인으로 가장 빈번하게 발생되는 요인들을 중심으로 인장접착 특성을 비교하였다. 방수시스템에 대한 인장접착강도 시험 결과, 함수비 10% 이상에서는 무기질탄성계 도막방수재를 제외하고는 접착력이 감소하였으며, 바닥판 콘크리트 강도가 증가할수록 일반적으로 인장접착강도는 증가하였다. 또한 바닥판 콘크리트의 양생방법에 따라 내부의 공극구조 및 평탄성의 차이로 인해 수중양생한 시편이 전반적으로 접착력이 더 큰 것으로 나타났다. 아스팔트 혼합물 포설전 보다 아스팔트 혼합물 포설후 인장접착강도가 증가하는 경향을 나타냈지만 도막식의 경우, 오히려 감소하는 결과가 나타났다. 그리고 방수재 시공시 대기온도가 상승함에 따라 접착력이 저하되어 방수 시스템의 성능에 악영향을 미치는 것으로 나타났다.