복합소재

소개글

복합소재에 관한 많은 자료가 종합된 최종본입니다.많은 도움 되시길...

목차

 복합재료란?
 넓은 의미에서의 복합재료
 복합재료의 종류
 복합재료에 사용되는 강화섬유
 복합재료에 사용되는 모재
 복합재료의 일반적인 성질
 복합재료를 사용하는 이유
 공법소개
 섬유강화 복합재료의 제조법과 특성
 FRTS의 제조법
 FRP의 성질
 섬유와 기지의 계면
 CVD 섬유와의 복합재료
 Precursor법에 의한 섬유와의 복합재료
 Whisker 강화금속
 초내열재료
 섬유강화 세라믹
 섬유강화 콘크리트
 Hybrid 복합재료
 SiC-TiC 복합재료의 제조
 세라믹스 복합재료
 탄소섬유 복합재료(Carbon-Carbon Composites)
 보강 섬유와 기지 재료
 특수용도 복합재료
 복합재료의 성형
 복합재료의 응용

본문내용

 복합재료란?
두 재료를 조합하여, 각각의 재료가 지니는 성질을 살려, 약점을 서로 보완하도록 만들어지는 재료를 말한다. 대표적인 것으로는 섬유강화 플라스틱(FRP, fiber-reinforced plastics)이나 섬유강화금속(FRM)이 있다.
복합재료는 ‘여러가지 재료를 조합하여 필요한 방향에 요구되는 특성을 가지도록 설계하여 만든 재료’ 이다. 따라서 이는 tailor-made 재료라고도 불리듯 표 1.1에 나타내는 바와 같이 단일 재료로는 기대할 수 없는 여러 우수한 특성을 가지고 있다. 이런 복합재료를 정의하는데는 몇가지 주의해야 중요점이 있다.
첫째, 복합재료는 단순히 복수의 물질(원소)을 조합하여 만들어진 것이 아니라, 복합된 제각기의 기재는 그 복합재료에서 분해하여 꺼냈다고 해도 역시 재료로서 사용할 수 있는 것으로 되어 있다는 것이다. 원자의 조합 그 자체를 설계하는 합금이나, 하이브리드 재료 까지는 포함하고 있지않다.

표 1.1 섬유강화 복합재료의 이점
ㆍ 높은 비탄성율(比彈性率), 비강도(比强度)를 가진다
ㆍ 경(輕), 박(薄), 단(短), 소(小) 도움
ㆍ 충격강도가 크다
ㆍ damping 특성(特性)이 우수하다
ㆍ 피로강도가 크다
ㆍ 고온강도, 크리이프 특성을 개선할 수 있다
ㆍ 파괴인성 향상과 파괴흡수 에너지 증대
ㆍ 내마모성, 자기윤활성의 부여가능
ㆍ 내식성 향상
ㆍ 각종기능의 조합재가 가능
ㆍ 열팽창계수의 조정과 높은 치수 안정성
ㆍ 일체성형에 의해 공수의 대폭 저감
ㆍ 최적 설계의 실현, 적응성이 높은 재료
ㆍ 불연속성(不連續性), 이방성(異方性)의 활용이 가능하다.

둘째 , 복합재료는 재료특성을 설계하여 만드는 재료이다. 그렇기 위해서는 우선 기재의 특성을, 편차를 포함한 설계 data로 파악하여 둘 필요가 있다.
세번째로는 복합재료에 요구되는 특성을 설계할 필요가 있다. 그렇기 위해서는 필요로 하는 특성을 수치화해야 한다. 예를 들면 사용하는 사람이 요구하는 것은 좋은 음질이 나는 스피커이며, 혹은 승차감이 좋은 차이다. 이것을 설계하는 것은 전기 혹은 기계의 전문가이다. 종래의 재료의 경우는 재료가 고정되어 있기 때문에 설계자는 그것에 적당한 재료를 재료전문가로 부터 선택받아 설계하며 제조자에게 부품으로 발주하여 조립해 왔다.
복합재료의 경우는 재료의 특성이 설계와 제조법에 따라서 민감히 변화하기 때문에 각각의 전문가가 함께 모인 설계 team이 필요하다. 문화가 발달하여 전문분야의 분화가 가속화되고 있지만 복합재료는 다시 그들을 통합하여 총합력을 발휘시키는 장을 제공하고 있다. 그러나 분화가 심화한 현재에는 제각기의 전문가가 사용하는 용어나 단위도 사투리와 마찬가지로 그 동료 사이에서만 통용되도록 되어가고 있다. 이것을 공통의 용어로 번역하는 것에서부터 설계는 시작된다. 하지만 설계하기 위해서는 설계이론이 불가피하다. 예를 들면 구조재료의 경우 변형이론, 파괴역학과 같은 것이 필요 하며 또 이론을 완비하고 있지 않더라도 안전율과 같은 경험법칙도 필요하다. 또 보수, 폐기, 재생, cost performance를 포함한 재료시스템으로서의 최적화 또한 필요하다.

참고 자료

없음