인하대 복합재료 실험 기계공학실험A 레포트

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목차

1) 실험내용에 관한 전반적인 정리
(1) 실험 목적
(2) 실험 이론
⓵ 복합재료의 정의와 분류
⓶ 복합재료의 일반적인 성질
⓷ 복합재료의 강도
⓸ 계면의 역할
⓹ 섬유의 배열, 복합재료의 적층각도 및 반복 패턴에 따른 표기방법
⓺ 복합재료의 제조방법 – 진공백 성형

2) 복합재료 종류 (3가지 이상)
① 나노 복합재료
② 섬유강화 열가소성 플라스틱 복합재료
⓷ 유리 섬유강화 플라스틱 복합재료
3) 비대칭 적층 복합재료가 굽어지는 이유

4) 일상생활에서 복합재료가 쓰이는 사례 및 사용하는 이유
⓵ 자동차
② 선박
⓷ 가정용품 및 스포츠용품

5) 고 찰

6) 참고문헌

본문내용

(1) 실험 목적 : 대표적인 구조용 신소재의 하나인 복합재료의 기초적인 이론을 학습하고, 탐소섬유강화 플라스틱(CFRP) 복합재료를 제작해 본다.

(2) 실험 이론
⓵ 복합재료의 정의와 분류 : 두 가지 이상의 재료가 물리적으로 조합되어 서로 다른 상을 형성하면서 보다 유효한 기능을 발현하는 재료이며, 크게 기지재와 강화재의 종류에 따라 특성을 분류할 수 있다.
*기지재에 따른 분류
고분자기지 복합재료 (Polymer Matrix Composite)
PMC는 각종 열경화성 수지에 유리, 탄소, 보론, 고분자 섬유를 넣어 강화하며 최근에 는 열가소성 고분자도 기지재로 쓰이고 있다. PMC는 항공우주, 토목, 각종 자동차 부품, 타이 어, 스포츠 용품에 널리 쓰인다.

금속기지 복합재료 (Metal Matrix Composite)
MMC는 고온에서 사용가능하고, 금속기지 고유의 강도와 인성에 높은 섬유-기지 계면 강도가 결합되었기 때문에 횡방향 특성이 좋으며 압축강도와 전단강도도 상당히 좋다. 대표적으 로 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 스테인레스강 등이 있다. 주로 자동차 엔진의 피스톤 헤드, 크 랭크샤프트의 커넥팅로드, 가스터빈 블레이드 등에 쓰인다.

<중 략>

5) 고 찰
이번 실험은 대표적인 구조용 복합재료인 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP)를 재작하는 기회를 가져 복합재료에 관한 기본적인 개념을 이해해보는 실험이었다. 본 실험에서는 에폭시수지를 기지재로 갖는 Prepreg를 섬유의 배열방향에 따라 각각 4층으로 적층해 보았다. 이 때 섬유의 배열은 0°와 90°방향으로 배열하였는데 한 set는 대칭으로, 다른 한 set는 비대칭방식으로 적층한 후 고온, 고압을 가하여 복합재료를 제조했다. 약 한시간정도 기다린 후 제조된 CFRP를 관찰해 보았는데 제조전에는 종이처럼 팔랑팔랑했던 재료가 매우 얇은 두께임에도 불구하고 금속판처럼 단단해졌다. 직접 구부려보고 때려보아 높아진 비강도와 비강성을 체험할 수 있었다.

참고 자료

초기 곡률을 가지는 비대칭 복합재의 곡률 형상에 대한 연구, 공정표, 김승원, 고제성, 조규진, 조맹효
http://blog.naver.com/pmc882?Redirect=Log&logNo=10015484072
특집 탄소와 물리학 (물리학과 첨단기술 March 2003) 김 융 암
인하대학교 복합재료 제작실험 매뉴얼
Mechanics of Materials, Roy R. Craig. Jr, WILEY