To investigate the fabrication possibility of a polymer particle dispersed metal matrix composite, polytetrafluorothylene (PTFE) particles were incorporated into the Al by the powder metallurgy process. The characteristics of a PTFE/Al composite were evaluated by measuring the density and hardness, and analysis of XRD, FT-Raman and microstructure. And wear properties of these composites were evaluated under the dry wear condition. It was possible to obtain the PTFE particles stably dispersed Al matrix composites by the hot press process at the sintering temperature of . The wear coefficient of a PTFE/Al compoite decreased with increasing of the volume fraction of PTFE. The wear weight of a PTFE/Al composite increased with increasing of the volume fractionof PTFE in the range of 0~10 vol.%PTFE, and showed maximum value at 10 vol.%PTFE, and then decreased at 20vol.%PTFE.

자동차, 항공기 및 기타 산업에서 복합재료의 사용은 증가되어 왔고 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 복합재료중의 하나인 carbon-epoxy 복합재료의 열 특성에 관하여 알아보았다. 반복적인 냉각과 가열이 부가된 후 복합재료의 탄성계수의 변화를 관찰하여 봄으로써 복합재료가 가지고 있는 여러 열 특성에 관하여 여러 열 특성에 관하여 연구하였다. 이 연구에서는 G(sub)13값은 약한 감소하기는 하였으나 별다른 변화를 보이지 않았으며 열충격의 경우가 열피로의 경우보다 변화량이 작았다. E1값은 가해진 온도와 가열 횟수에 따라하여 조금씩 증가하였고, E2, G(sub)23값은 열피로의 경우 처음에는 어느 정도 그 값이 감소하나 가해진 횟수에는 큰 영향을 받지 않았으며 열충격의 경우에는 온도에 따라 다른 현상을 보였다.

이 논문에서는, 섬유가 보강된 직교 이방성 복합재료의 제작 과정에서 발생하는 잔류 응력을 조사하였다. 직교 이방성 복합 재료의 제작 과정은 경화 과정과 냉각 과정으로 나누어 지며 이 과정에서 발생하는 잔류 응력을 3차원 경계요소법을 이용하여 해석하였다. 모재는 선형 점탄성 거동을 한다고 가정하고, 종속 영역법을 도입하여 해석 모델을 섬유 영역과 모재 영역으로 나누었다. PATRAN을 사용하여 모재에서의 잔류 응력 분포를 도시하였으며 해석 결과를 검토하여 잔류 응력이 국부적으로 모재의 항복을 야기시킬 수 있음을 제시하였다.

The marine structures with sea water cooling system always expose to the oceanic atmosphere. Therefore, the protection of the equipments is very important. To investigate the effectiveness of advanced composite materials for the application in offshore environments, the tensile test, hardness test, undercutting property test, permeance test and the friction and wear test were carried out by using various applicable coating materials. The main results obtained can be summarized as follows; 1. The micro-hardness of the Archcoat 502B showed the highest value. 2. The coefficient of friction of the Rigspray coating at the speed of 2.21m/sec showed the lowest value, and that of the Archcoat 502B coating at 1.08m/sec and 0.18m/sec indicated the lowest values. 3. The wear mass at the speed of 0.18m/sec and 1.08m/sec in dry condition showed the smallest values. 4. The Archcoat 502B coating is fitted to the dynamic instruments in the range of low speed and middle speed. Rigspray coating is fitted to the dynamic instruments in the range of high speed. 5. The wear mass of five kinds of coating materials at the range of low speed was very small, and those of the Archcoat S02B, Archcoat 402B and Rigspray coating at high speed range were quitely smaller than those of the Modified Epoxy and Tar Epoxy.

결량화 되고 고강도의재료를 요하는 자동차, 항공기, 선박, 각종 구조물 등 여러 분야에서 복합재료의 사용은 증가되어 왔고, 그에 따라 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 Impulse Excitation Method을 통해 Transversely Isotropic한 재료의 공진 주파수를 측정함으로써 복합재료의 탄성계수를 구하였다. Timoshenko Beam Equation식에 나타나는 회전관성효과와 전단변형을 고려하였을 때와 고려하지 않았을 때 재료의 탄성계수에 변화가 어떻게 나타나는 가를 관찰하였다.

Ceramic based nanocomposite, in which nano-sized ceramics and metals were dispersed within matrix grains and/or at grain boundaries, were successfully fabricated in the ceramic/cerarnic and ceramic/metal composite systems such as /SiC, /, MgO/SiC, mullite/SiC, /SiC, /B, /W, /Mo, /Ni and /Mo systems. In these systems, the ceramiclceramic composites were fabricated from homogeneously mixed powders, powders with thin coatings of the second phases and amorphous precursor composite powders by usual powder metallurgical methods. The ceramiclmetal nanocomposites were prepared by combination of H2 reduction of metal oxides in the early stage of sinterings and usual powder metallurgical processes. The transmission electron microscopic observation for the /SiC nanocomposite indicated that the second phases less than 70nm were mainly located within matrix grains and the larger particles were dispersed at the grain boundaries. The similar observation was also identified for other cerarnic/ceramic and ceramiclmetal nanocornposites. The striking findings in these nanocomposites were that mechanical properties were significantly improved by the nano-sized dispersion from 5 to 10 vol% even at high temperatures. For example, the improvement in hcture strength by 2 to 5 times and in creep resistance by 2 to 4 orders was observed not only for the ceramidceramic nanocomposites but also for the ceramiclmetal nanocomposites with only 5~01%se cond phase. The newly developed silicon nitride/boron nitride nanocomposites, in which nano-sized hexagonal BN particulates with low Young's modulus and fracture strength were dispersed mainly within matrix grains, gave also the strong improvement in fracture strength and thermal shock fracture resistance. In presentation, the process-rnicro/nanostructure-properties relationship will be presented in detail. The special emphasis will be placed on the understanding of the roles of nano-sized dispersions on mechanical properties.

초미립 SiC분말과 SiC platelet을 2차성으로 Si3N4에 첨가하여 SiC/Si3N4 하이브리드 복합체를 가압소결로 제조한 후 2차상의 영향을 조사한 결과핫프레스법을 이용한 경우 SiC platelet은 Si3N4 기지 복합채의 치밀화를 저해하지 않고 초미립의 SiC 첨가는 Si3N4의 입성장을 효과적으로 억제하여 미세한 β-Si3N4의 grain을 형성함을 관찰하였다. 초미립 SiC첨가를 통한 복합체의 강도 증진은 상대적으로 β-Si3N4입자의 미세화에 의한 인성의 저하를 유도하나 SiC platelet을 첨가하여 급격한 강도 저하 없이 높은 인성을 갖는 하이브리드 복합체를 제조할 수 있었으며 SiC/Si3N4 하이브리드 복합체의 인성증진은 elongated β-Si3N4와 platelet SiC의 debonding에 의한 grain pull-out 영향임을 알 수 있었다.

초미립 SiC 분말을 2차상으로 Si3N4에 첨가하여 SiC/Si3N4 나노 복합체를 핫프레스법과 가스압소결고 제조하였다. 2차상으로 첨가한 SiC의 입자 크기가 β-Si3N4 나노 복합체를 제조할 수 있었다. 사온에서 800˚C까지는 강도의 1000˚C이상에서는 강도는 급격한 감소를 보였으며 이는 소결조제로 첨가한 AI2O3, Y2O3와 SiO2가 β-Si3N4의 입계에 유리상을 형성하였기 때문에 해석된다.

이 논문에서는 탄성-점탄성 복합재료의 공유면에 존재하는 계면균열에 대한 해석방법을 제시하고 있다. 먼저 탄성-점탄성 대응원리를 이용하여 탄성해석식으로부터 응력확대계수에 대한 식을 유도하였다. 다음으로 시간영역 경계요소법을 이용하여 균열선단에서의 응력을 계산한 다음 응력확대계수의 값을 구하였다. 수치해석의 결과는 본 논문의 정확성과 응용가능성을 보여준다.

고출력 IC회로의 방열재료 및 전기접점재료로 이용되고 있는 W-Cu복합재료를 기계적합금화법으로 제조하였다. 기계적합금화한 분말을 300MPa로 폭 16mm, 높이 4mm의 원반형으로 제조하였다. 소결은 1200˚C에서 1400˚C까지 수소분위기에서 행하였다. 이렇게 제조된 시편의 절단된 면을 연마하여 SEM으로 관찰하였다. 균질한 W-Cu복합재료를 10시간 기계적합금화를 행한 후에 얻을 수 있었고, 1330˚C에서 1시간 소결한 시편의 경우 거의 99%에 가까운 치밀한 조직을 얻을 수 있었다. 또한 기계적합금화시간이 증가함에 따라서 Fe의 혼입은 직선적으로 증가하였으며, 이로 인한 금속간화합물상의 형성은 W입자 성장을 방해하고 경도를 증가시켰다.

본 연구의 목적은 시멘트계 복합재료의 적층을 위해 증점제를 적용하여 개발한 출력배합의 수축 특성을 평가하고, 프린팅 기법을 이용해 제작한 적층시험체와의 수축 특성을 비교하는 데 있다. 증점제 적용 시 수축이 기준배합과 비교하여 평균 25% 저감(56일 기준)되는 것을 확인하였다. 수축이 저감되는 긍정적인 효과에 반해 압축강도는 약 15% 감소(28일 기준)되는 부정적인 효과도 확인되었다. 출력배합을 이용해 제작한 적층시험체와 몰드시험체를 이용하여 수축을 평가한 결과, 적층시험체의 수축변형률이 약 25% 감소(28일 기준)되는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 3D 프린팅을 이용한 시멘트계 복합재료의 출력 시 수축의 진전속도와 수축으로 인한 균열의 발생시점을 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

This study is a basic research for the development of composite materials for 3D printing and evaluated the rheological properties according to the blending design of the constituent materials. As a result, as the W/B ratio becomes smaller, the plastic viscosity value and the yield value tend to increase. Next, the plasticity and flow characteristics were differently derived depending on the binders used, and all the binders were considered to have more influence on the yield value than the plastic viscosity value.

최근 웰빙이라는 자연친화적인 건강한 삶을 핵심 가치로 추구하면서 실내 공기질의 개선을 위한 다양한 친환경 제품이 개발되고 있다. 본 연구에서는 기존 친환경 도료의 문제점을 해결할 뿐만 아니라 천연방사성 물질인 라돈 저감이 가능한 활성탄 복합 시트를 개발하고 라돈, HCHO, VOCs에 대한 저감 효과를 평가 하였다. 활성탄 복합 시트는 규산나트륨 에멀젼과 활성탄을 혼합하여 활성탄 액상 도료를 제조하고 에어스프레이 공법을 통하여 복합 시트로 제작하였다. 제작된 활성탄 복합 시트에 대한 유해물질 저감 성능을 분석하기 위해 라돈은 환경부 고시, HCHO 및 VOCs는 KCL-FIR-1085 기준에 부합하도록 설계하였다. 실험결과, 제작된 활성탄 복합 시트는 20시간에서 약 90.8%의 라돈 저감 효율을 가지는 것으로 평가되었고, HCHO 및 VOCs는 3시간에서 각 96.7%, 96.6%의 저감 효율이 나타났다.이러한 결과는 실내 공기 질 개선을 위한 제품 개발 시 기초 자료로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

In this study, the behavior of composite concrete under low velocity impact with various temperature condition was assessed. The displacement-time curve from the experimental device impactor was utilized. The results showed that there is a significant change in the ductility when composite material is used at different temperature condition.

In this paper, the method of vibration analysis for calculating the natural frequency is presented. This method is a simple but exact method of calculating natural frequencies corresponding to the modes of vibration for the cantilevered composite materials beam. As a calculations of the method of vibration analysis, it is noted that the result of the second cycle is only 2.2% away from the ‘exact’ result. In the case of cantilevered composite materials beam, increase of mass near the support does not significantly affect the vibration characteristics. This method may be extended to stability analysis of complex structural elements.

The study is aims at determining mechanical properties of pva fibers reinforced cement composite with recycled materials to overcome problems of plain concrete. The cement composites were evaluated using different ratio of recycled materials

The purpose of this study is to evaluate the effect of improvement on the impact resistance and strength properties of cement composites by surface modification of aramid fiber. For aramid fiber reinforced cement composites, therefore, dispersion capability and the bonding efficiency between the fibers and the cement composite material need to be improved. It is possible by modifying surface properties to hydrophobic, it is considered that oiling agent ratio of 1.2 % and improvement of performance is in need to be investigated. In this study, short aramid fibers were mixed by different fiber length and oiling agent ratio. And improvement of strength properties and impact resistance performance of hybrid cement composites were evaluated under the influence of steel fiber. As a result, strength properties of aramid fiber reinforced cement composites are different by mixing ratio of fiber, oiling agent ratio and length of fiber. In case of cement composites which have same volume fraction and fiber length, tensile strength and flexural strength were improved with increase of the emulsions throughput of the fiber surface. The results of evaluation on the static strength properties had effects on impact resistance performance by high-velocity impact. And it was observed that the scabbing of rear was suppressed with increase of the oiling agent ratio.

In nature, many small insects are using jumping as a survival strategy. Among them, fleas jump in a unique method. They use an elastomer, 'Resilin’, an extensor muscle and a trigger muscle. By contracting the extensor muscle, the elastic energy, that makes a flea to jump, is stored in the resilin. After storing energy, the trigger muscle begins contracting and pulling the extensor muscle. When the extensor muscle crosses the rotational joint, direction of torque generated from the extensor muscle reverses, ‘torque reversal mechanism’. Simultaneously, the elastic energy stored in the resilin releases rapidly and is converted into the kinetic energy. It makes a flea to jump 150 times its body length. In this paper, miniaturized jumping robot using flea-inspired catapult mechanism is presented. This mechanism is based on the 4-bar linkage and the reversal joint and is actuated by Shape Memory Alloy (SMA) coiled springs describing the flea’s muscle. The robot prototype is fabricated by SCM process using glass fiber prepregs and a sheet of polyimide film. The prototype is 20mm link length, 34mm width and 2.0g weight and can jump 103cm.