In this present investigation, machinability studies on novel aluminum composite with hybrid reinforcements of copper-coated 4% carbon fibers (CFs) and 3% nanoclay in AA6026 matrix fabricated by compocasting method is performed. Step drill bit and multifaceted drill bit are used by adopting central composite design (CCD) in response surface methodology (RSM). The outcomes show that, with a rise in rotational speed surface irregularities, resultant force and material removal rate (MRR) intensifies, and with the additional rise in rotational speed, all the outputs decrease considerably. High MRR, resultant cutting force, and surface roughness are obtained with multifaceted carbide drills, compared with a step drill. Desirability function is used to maximize the MRR and minimize the resultant cutting forces considering the constant surface roughness of 3 μm. The optimal values are rotational speed of 1285 rpm, feed rate of 60 mm/min with the step drill bit, producing an MRR of 0.0439 kg/sec and a resultant cutting force of 185.818 N. The second-order empirical models are developed for outputs, which are fed into the non-traditional metaheuristic Evaporation Rate-based Water Cycle Algorithm (ER-WCA) therefore the lower objective value is achieved with step drill of 51.7421. It is found that using a step drill the machinability performance of this hybrid nanocomposite is well improved than the machining with other drill bits. This composite fulfills the norms of 2000/53/CE-ELV European environmental directives.

In this research, carbon nanotubes(CNT) and graphene nanoplates(GnP) are deposited on the surface of carbon fibers(CF) at once. Investigating the effect between CNT and GnP on increasing the interfacial and mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy composites(CFRP). The cross section of the CFRP composites indicates that the GnPs/CNTs hybrid coating exhibits significantly higher mechanical performance in all coating samples. The interlayer shear strength of the GnPs/CNT hybrid coated CFRP composite was 90% higher than that of the uncoated CF composite. The flexural and tensile strength of CFRP composites using GnPs /CNT hybrid coatings were improved by 52% and 70%, respectively, compared to uncoated CF.

GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer Plastic) has a superior corrosion resistance, high specific strength/stiffness, etc. Therefore, such properties can be used to mitigate the problems associated with the use of conventional construction materials. In this study, the various rib and pitch distance of hybrid fiber GFRP bars were evaluated by experimental method. From the test result, thirty two types of FRP hybrid bars such as spiral and cross type with the dimension of rib geometry were fabricated. To evaluate the bond properties of them, direct pull-out test was performed. All testing procedures including specimen preparation, set-up of test equipment and measuring devices were made in accordance with the recommendations of ASTM D 7913. From the test results, it was found that cross type hybrid GFRP reinforcing bars showed the highest bond strength than that of the others due to the higher relative rib area.

The purpose of this experimental research is to evaluate the workability and strength properties of hybrid fiber reinforced concrete containing amorphous steel fiber and organic fiber. For this purpose, the hybrid fiber reinforced concrete containing amorphous steel fiber(ASF) with polyamide(PA) and polyvinyl alcohol(PVA) fiber, respectively were made according to their total volume fraction of 0.5% for water-binder ratio of 33%, and then the characteristics such as the workability, compressive strength, and flexural strength of those were investigated. It was observed from the test results that the workability and compressive strength at 7 and 28 days were decreased and the flexural strength at 7 and 28 days was increased with increasing ASF and decreasing organic fiber.

Effects of the amount of nickel powder (Ni) in Ni-carbon fiber (CF) hybrid filler systems on the conductivity(or resistivity) and thermal coefficient of resistance (TCR) of filled high density polyethylene were studied. Increases of the resistivity and TCR with increasing Ni concentration at a given hybrid filler content were observed. Using the fiber contact model, we showed that the main role of Ni in the hybrid filler system is to decrease the interfiber contact resistance when Ni concentration is less than the threshold point. The formation of structural defects leading to reduced reinforcing effect resulted in both a reduction of strength and an increase of the coefficient of thermal expansion in the composite film; these changes are responsible for the increases of both resistivity and TCR with increasing Ni concentration in the hybrid filler system.

탄소섬유 한외여과막 및 광촉매 혼성 수처리를 위해 관형 여과막 외부와 원통형 막 모듈 내부 사이 공간에 광촉매를 충전하였다. 광촉매는 PP (polypropylene) 구에 이산화티타늄 분말을 플라즈마 화학증착 공정으로 코팅한 것이다. 휴믹산과 카올린 모사용액을 대상으로 막오염을 최소화하기 위해 10분 주기로 10초 동안 물 역세척을 시행하였다. 기존 결과와 동일하게 휴믹산을 10 mg/L부터 2 mg/L로 변화시킴에 따라, 막오염에 의한 저항 (Rf)이 감소하여 2 mg/L에서 최대 총여과부피 (VT)를 얻었다. 탁도와 휴믹산의 처리효율은 각각 97.1%와 74.2% 이상으로 휴믹산 농도의 영향을 받지 않았다. 그러나 기존 결과에서는 휴믹산의 농도가 증가할수록 휴믹산의 처리효율이 다소 증가하는 경향을 나타냈다.

이 연구에서는 녹차-목재섬유 복합보드에 강도성능과 기능성을 보강한 건축내장재를 개발하기 위하여 목재섬유에 녹차와 3종류의 숯을 혼합한 녹차-숯-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 구성원료의 종류 및 그 배합비율이 복합보드의 동적탄성률에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 동적탄성률을 이용하여 비파괴적으로 정적 휨강도성능을 예측하였다. 녹차-숯-목재섬유 복합보드의 동적탄성률은 백탄함유 복합보드에서 전체적으로 약간 우수하였으나, 숯의 종류에 따른 차이는 크지 않았다. 녹차와 숯의 배합비율이 증가할수록 복합보드의 동적탄성률의 감소하였다. E1급 요소수지를 사용한 복합보드가 E0급 요소수지를 사용한 그것보다 높은 동적탄성률을 나타내었으나, 양수지간의 차이는 녹차-목재섬유 복합보드에 비해 현저히 적었고, 녹차-목재섬유 복합보드보다 현저한 동적탄성률의 향상을 나타내는 것이 확인되었다. 복합보드의 동적탄성률과 정적 휨 강도성능사이에 대부분 1%의 신뢰수준의 상관관계가 확인되어, 동적탄성률로부터 정적 휨 강도성능이 예측이 가능하였다.

본 연구에서는 정수처리용 탄소섬유 정밀여과막 및 광촉매의 혼성공정에서 물 역세척 주기(FT) 변화의 영향을 알아보고, 알루미나 한외여과막을 사용한 기존의 결과와 비교하였다. 물 역세척 시간(BT)는 10초로 고정한 채, FT를 2~10분으로 변화시키면서, 그 영향을 180분 운전 후 막오염에 의한 저항(Rf), 투과선속(J)과 총여과부피(VT) 측면에서 고찰하였다. FT가 감소할수록, Rf는 감소하고 J는 증가하여 알루미나 한외여과막을 사용한 기존의 결과와 동일하였다. 탁도의 처리효율은 99.2% 이상으로 높게 나타났으며, FT 변화에 의한 영향이 보이지 않아 기존의 결과와는 달랐다. 한편, 유기물의 처리효율은 NBF 조건에서 65.6%로 가장 낮았으며 FT가 감소할수록 증가하여 기존의 결과와 역시 다른 현상을 보였다. 이런 차이를 보인 것은 세라믹 분리막의 재질의 차이로 인한 막오염 현상이 다른 기작을 보이기 때문인 것으로 판단된다.

이 연구에서는 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드에 부가하여, 목제품 생산 후 발생하는 부산물인 편백 톱밥의 효율적인 이용과 건축내장재로의 응용을 목표로 목재섬유와 편백톱밥 및 녹차분말을 혼합한 복합보드 를 제조하여 정적 휨강도성능에 영향하는 톱밥 및 녹차의 배합비율의 영향을 조사하였다. 목재섬유-톱밥-녹 차 복합보드의 휨 탄성계수는 0.956~1.18 GPa의 범위에 있었고, 목재섬유 : 톱밥 : 녹차의 배합비율 50 : 40 : 10에서 가장 높은 값을, 50 : 30 : 20에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 이 값은 선행연구의 녹차-목재 섬유 복합보드보다 2.0~3.1배 낮은 값을 나타냈다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 휨 강도는 8.99~11.5 MPa의 범위에 있었고, 구성요소의 배합비율에 따른 휨 강도의 변화는 휨 탄성계수와 같은 경향을 나타내었 다. 이 값은 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드보다 1.9~3.5배의 낮은 값을 나타내었고, KS에 규정된 파 티클보드 및 중밀도섬유판의 강도치보다 약간 낮은 값을 나타냈다. 따라서 이 복합보드를 산업화하기 위해 서는 복합보드 구성요소의 배합비율의 조정, 이종재료와의 복합화 및 접착제의 전환 등으로 강도성능을 향 상시킬 필요가 있을 것으로 사료된다.

일반적으로 건물수량과 암이삭비율을 사일리지용 옥수수(Zea mays L.)의 생산성 비교에서 중요한 요인으로 생각하고 있다. 그러나 사일리지용 옥수수의 품종 비교에는 사초생산성 뿐만아니라 경엽의 품질도 중요하다. 그래서 본 시험은 정부장려 8품종을 한달 간격으로 파종하였을 때 사일리지용 옥수수의 부위별 사료가치를 비교하기 위하여 수행하였다. ADF, NDF, ADL, hemicellulose 및 cellulose 함량은 경엽, 암이삭 및 전식물체 모두에서 적기파종시가 만기파종시보다 낮았다(P<0.01). 공시 품종간에는 경엽과 전식물체에서 섬유소 함량의 차이가 있었다(P<0.01). 파종기간 TDN 및 N E 1 는 경엽 및 전식물체에서 유의적인 차이가 있었다. 공시품종간 TDN 및 N E 1 는 경엽, 암이삭 및 전 식물체 모두에서 유의적인 차이가 있었다. 전 식물체에서는 공시품종중 'G4624', 'P3352' 및 'P3394'의 TDN 및 N E 1 가 다른 품종보다 높았다(P<0.05). In vitro 건물 소화율은 적기파종이 만기파종보다 높았으며(P<0.05), 또한 공시품종간에도 유의적인 차이가 있었다. ln vitro 건물소화율과 NDF, ADF, hemicellulose 및 cellulose의 상관계수는 각각 − 0.82 ∗ ∗ , − 0.7 ∗ ∗ , − 0.63 ∗ ∗ 및 − 0.69 ∗ ∗ 이었다. 이상의 연구결과를 볼 때 사일리지용 옥수수의 사료가치를 높이기 위해서는 적기파종이 옥수수의 사료가치를 증가시킬 수 있었다. 그리고 품종간 비교에서는, 특히, 경엽과 전식물체의 사료가치가 차이가 있었다. 그러므로 사일리지용 옥수수의 품종 선발에는 경엽과 전식물체의 사료가치도 중요한 요인이라고 생각된다.

금속기지 복합물은 구조용 재료로서 매우 우수한 성질을 지니고 있어 광범위하게 연구되어져 왔다. Al2O3와 SiC는 그들의 우수한 기계적 특성 때문에 일반적인 보강재로서 사용되어져 왔다. 그러나 이들 세라믹 보강재는 비싼 재조 비용 때문에 특별한 목적을 위해서만 한정되어 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 우리는 Al 합금기지 복합물에서 SHS법에 의해 합성된 Al2O3-SiC 분말의 보강재로서의 응용 가능성을 살펴보았다. 또한 Al2O3단섬유를 Al기지 하이브리드 복합물에 적용하기 위하여 합성된 분말과 함께 첨가하였다. 25vol% 강화재의 복합물을 제조하기 위하여 용탕단조법을 사용하였다. 미세구조와 결정구조는 SEM, OM 그리고 XRD로 관찰하였고 압축시험과 마모시험으로 기계적인 성질들을 조사하였다.

페놀수지 결합재에 PAN섬유(PF), PAN계 탄소섬유(CF) 그리고 아라미드 섬유(AF)를 보강재로 사용하여 단일섬유 보강복합재를 제조하였으며 이들 섬유를 각각 두 종류씩 혼성하여 혼성섬유 보강복합재를 제조하였다. 각 보강복합재를 섬유의 보강분율에 따른 마찰 및 마모특성을 시험하였다. CF 보강복합재(CFRP)가 마찰계수와 마모량이 가장 낮게 나타났으며, PF 보강복합재(PFRP)는 가장 높은 마찰계수와 마모량을 나타내었다. PF에 CF나 AF를 보강한 혼성복합재의 경우 마찰계수가 0.311~0.328로 혼성비에 따라서는 큰 차이를 보이지 않은 반면, PF의 보강분율이 증가할수록 마모량은 증가하였다. CF와 AF를 보강한 혼성복합재의 마찰계수는 0.264~0.309로 가장 낮게 나타났고, AF의 보강분율이 증가함에 따라 마찰계수는 증가하는 양상을 나타내었으며, 가장 적은 마모량과 함께 안정된 마모형태를 보였다.

본 연구에서는 단일강섬유와 하이브리드강섬유로 보강된 UHPC의 휨강도 및 연성을 평가하기 위해 세 개의 휨파괴형 보에 대한 4점 가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 단일섬유로 보강된 UHPC보다 하이브리드 섬유로 보강된 UHPC가 강도 및 연성 모든 측면에서 더 우수한 구조성능을 보유한 것으로 나타났다. 설계시의 안전성에 대해 평가하기 위하여, K-UHPC 구조설계지침에서 제공하는 방법에 따라 실험 체의 강도와 연성을 평가해본 결과 현재의 재료모델은 강도에 대해서는 보수적으로 평가할 수 있으나 연성에 대해서는 과대평가하는 것으로 나타났다.

The purpose of this study was to evaluate the tensile fracture energy absorption capacity of hybrid fiber reinforced cement composite by strain rate. Experiment result, it was confirmed that PVA suppressed the microcrack around the HSF at the strain rate 101/s, which resulted in the improvement of the pullout resistance of the HSF.

The purpose of this study was to evaluate the direct tensile fracture behavior of steel fiber hybrid reinforced cement composite by strain rate. Experiment result, it was confirmed that SSF suppressed the microcrack around the HSF at the strain rate 101/s, which resulted in the improvement of the pullout resistance of the HSF.

콘크리트의 낮은 인장강도 및 균열제어 능력 등의 약한 재료성질을 개선하기 위하여 수년간 하이브리드 섬유보강 콘크리트에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 비정질 강섬유와 유기섬유를 이용한 하이브리드 섬유보강 콘크리트에 관한 연구는 이루어지지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구의 목적은 비정질 강섬유와 유기섬유로서 폴리아미드 섬유를 이용한 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축강도, 장기 건조수축 및 내동해성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 목표 압축강도 40 및 60 MPa 각각에 대해서 하이브리드 섬유 혼입률을 전체 체적비로 1.0%로 설정하여 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 이용한 하이브리드 섬유보강 콘크리트를 제작하였다. 제작된 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 장기 건조수축 및 내동해성을 평가한 결과, 재령 365일 및 730일에서의 장기 길이변화율은 플레인 콘크리트보다 각각 30%, 25% 이상 감소된 것으로 나타났으며, 동결융해 300 사이클 후의 내구성 지수는 90% 이상으로, 내동해성이 있는 것으로 나타났다.

The purpose of this study was to evaluate the direct tensile fracture behavior of fiber hybrid reinforced cement composite by strain rate. Experiment result, it was confirmed that PVA suppressed the microcrack around the steel fiber at the strain rate 101/s, which resulted in the improvement of the pullout resistance of the steel fiber.

이형철근과 FRP 보강근의 복합 이중근을 갖는 FRC 보의 휨성능을 평가하기 위하여 실험이 수행되었다. 인장근의 종류(CFRP 보강 근, GFRP 보강근, 철근)과 PVA 섬유 혼입률(0.5%, 0%)을 주요변수로 한 7개의 실험체를 제작하였다. 유한요소해석을 통하여 FRC 보의 균열 및 휨거동을 예측하기 위한 해석적 방법이 제안되고 분석되었다. 복합 이중근을 가지는 실험체들에서 철근으로 이중근을 가지는 실험체가 철근과 FRP 보강근을 이단으로 배치한 실험체들에 비하여 26∼34% 균열하중이 큰 것으로 나타났다. 최대 휨강도에서는 복합 이중근을 가지는 실험체들 중 CFRP 보강근을 최외측으로 한 실험체가 가장 큰 내력을 나타내었다. 해석과 실험을 통한 휨강도를 비교한 결과, 강도비는 평균 1.2, 표준편차 0.085, 최대 오차율은 22% 등으로 나타났다. 이러한 결과에서 본 연구의 유한요소해석방법이 복합 이중근을 가지는 보의 실제 거 동을 효과적으로 표현할 수 있음을 알 수 있다.

In this study, the fiber blending ratio and strain rate effect on the tensile behavior of hybrid fiber reinforced cement composite was evaluated. Hooked steel fiber and polyvinyl alcohol fiber were used for reinforcing fiber. The fiber blending ratio of HSF+PVA were 1.5+0.5, 1.0+1.0 and 0.5+1.5vol.%. As a results, the tensile strength, strain capacity and fracture toughness of the hooked steel fiber reinforced cement composites were improved by the increase of the bond strength of the fiber and the matrix according to increase of strain rate. However, the tensile stress sharply decreased after the peak stress because of the decrease in the number of straightened pull-out fibers by micro cracks in the matrix around hooked steel fiber. On the other hand, PVA fiber showed cut-off fracture at strain rate 10-6/s with multiple cracks. However, at the strain rate 101/s, the multiple cracks and strain capacity were decreased because of the pull-out fracture of PVA fiber. The HSF1.5PVA0.5 shown the highest tensile strength because the PVA fiber suppressed the micro cracks in the matrix around the hooked steel fiber and improved the pull-out resistance of hooked steel fiber. Thus, DIF of strain capacity and fracture toughness of HSF1.5PVA were greatly improved. In addition, the synergistic response of fracture toughness was positive because the tensile stress was slowly decreased after the peak stress by improvement of the pull-out resistance of hooked steel fiber at strain rate 101/s

The purpose of this study was to evaluate the tensile fracture behavior of fiber hybrid reinforced cement composite according to the strain rate. Experiment result, it was confirmed that the number of cracks and the strain capacity tended to decrease with increasing PVA fiber volume fraction at the strain rate of 101/s.