고분자 재료의 기계적 특성 고찰 ( 인장강도 실험)

소개

금속, 목재, 시멘트 등과 더불어 현대에 고분자 재료가 산업 곳곳에 쓰이고 있으며, 의료용으로도 많이 사용되고 있다. 따라서 고분자의 기계적 성질을 알아야 적재적소에 사용할 수 있기 때문이다. 의료용으로 scafold나 인공관절 재료에 고분자 물질들이 쓰이는데 인체 내에서 발생하는 하중에 맞게 안전계수를 고려하여 만들어야 하기 때문에 쓰고자 하는 고분자 물질의 고유한 기계적 특성을 알 필요가 있기 때문에 이 실험을 하는 것이다. 기계적 특성 실험은 Tensile test를 비롯하여, 압축강도 실험, 굴곡강도 실험, 등이 있는데 그 중 Tensile test를 한다.

목차

1.Tension Test 란?

2.고분자재료의 Tensile Test 목적

3. strain-stress curve 그래프 해석방법

4.생분해성 고분자 물질

5. PLGA(lactic-co-glycolic acid)

6. PLCL

7. 참고자료

본문내용

O~A : 응력과 변형율 - 비례, 재료의 거동 - 선형. 비례한도(A) 이후 - 선형관계 없어짐
A~B : 비례한도(A)를 넘어 하중 증가 ⇒ 변형율이 응력에 비해 빨리 증가,
stress-strain curve는 경사가 점점 작아지다가 수평(Y,항복점)이 됨.
항복점(B)부터 인장력은 거의 증가하지 않더라도 상당한 신장이 일어남.(= 재료의 항복)
B~C :작용하중의 증가 없이도 변형이 일어남.
C~D : 완전소성영역의 항복과정 중 큰 변형율이 생긴후, 작은 변형경화(Strain harden)시 작. 이때 재료는 원자 및 결정구조의 변화를 일으키며 더 큰 변형에 대한 재료의 저 항력을 증가. 따라서, 인장력이 증가해야 추가적인 신장이 생기며 응력-변형율도는 C 점에서 D점까지 양(+)의 경사를 가지게 됨. 하중은 결국 최대치 (D점,극한 응력)에 도달.
D~E : 극한응력을 넘어서면 하중이 감소하는데도 신장은 계속되어 E점에서 파단이 일어남.
? 탄성-소성변형
변형이 탄성한계를 초과하게 되면 힘을 제거하더라도 영구변형이 남아있게 된다. 이와 같이 힘을 제거하여도 회복이 되지 않는 변형을 소성변형이라고 한다.
하중이 탄성한계를 초과하지 않는 경우에는 대부분의 재료에 대하여 변형은 하중에 비례한다.(탄성변형) => 훅(Hook)의 법칙 σ = Eε (E: Young`s modulus)

참고자료

· 없음