[기계재료]재료조사 보고서(케블라)

소개

평점 A를 받았던 기계재료 과목 재료조사(케블라) 보고서입니다.

최대한 일목요연하게 정리하기 위해 노력했습니다.

케블라 섬유에 대한 이해가 필요하거나 또는 과제 참고 시 조금이나마 도움이 되었으면 합니다.

감사합니다.

목차

1. 소개
1-⑴ 선택 동기
1-⑵ 배경
1-⑶ 역사

2. 구조

3. 제조공정
3-⑴ 중합공정
3-⑵ 방사공정
3-⑶ 종합

4. 특성
4-⑴ 화학적 특성
4-⑵ 열적 특성
4-⑶ 기계적 특성

5. 활용

6. 기타
6-⑴ 시장현황 및 전망

본문내용

1.소개
⑴선택 동기
조사할 재료를 찾던 도중, 세상을 바꾼 발명품이라는 주제의 글을 접하게 되었는데, 그 중 방탄조끼로 제작되어 수천만 명의 생명을 구해낸 ‘케블라‘라고 하는 재료가 눈에 띄었다. 밀도가 섬유 유리의 절반 정도이고, 강철보다 5배나 강력한 섬유라고 하는 이 케블라의 원리와 활용가능성에 큰 호기심을 가지게 되어 조사를 하게 되었다.

⑵배경
1965년 케블라 섬유의 발명은, 고분자 합성 과정 중에 만들어진 화학 물질에 대한 관심으로부터 시작되었다. 이러한 물질은 물과 열에 매우 민감하며 쉽사리 분해되어 스스로 중합되었다. 미국 듀폰 사의 쿼렉 연구팀은 저온에서 이러한 화학물질이 흐릿한 액체인 ‘아라미드 고분자’를 생성한다는 사실을 알아냈다. 연구 팀은 이 화학물질로 실을 뽑아 이전에 제작되었던 것보다 훨씬 딱딱하고 강력한 섬유를 제작하였고, Kevlar라는 상품명으로 상업화되었다.

⑶역사
위의 그림은 아라미드 섬유소재의 개발 역사를 잘 정리하여 나타내고 있는데, 구체적으로 어떠한 개발 역사를 가지고 있는지 조사해 보았다. 1950년대 중반부터 석면의 내열성과 유리의 강성을 가진 섬유에 대한 연구가 이루어졌는데, 처음 상품화된 것은 PMIA를 화학구조로 한 m-Aramid이며, 1967년 DuPont에 의해 Nomex라는 이름으로 상품화되었다. 뒤를 이어 1970년대 일본 Tenjin이 Teijinconex를 출시하였다. 한편, 초기 연구에 이어서 보다 높은 강도와 탄성률을 갖는 제품에 대한 연구가 DuPont과 Akzo에서 이루어졌는데, 1961년 DuPont의 Stephanie Kwolek에 의해 많은 연구가 이루어졌으며, 1968년에는 PPTA의 섬유화에 성공하면서 “Fiber B"라는 이름을 붙였다. DuPont은 이를 이용하여 1971년에 연간 30톤 규모로 시험생산을 시작했으며, 1972년에 비로소 Kevlar라는 상품명으로 출시하게 되었다. (※아라미드라는 일반명은 그 후 1974년에 명명되었다)

참고자료

· “케블라”, <네이버 지식백과>
· http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=799102&cid=43121&categoryId=43121
· “방탄조끼에 숨은 과학, 케블라 섬유”, <티스토리>
· http://nstckorea.tistory.com/562
· “Kevlar", <Google>
· https://chempolymerproject.wikispaces.com/Kevlar-E-nydw?responseToken=293e574adbc32c5abc44ba4cb37f7317
· “총알이 걸리는 방탄복의 원리”, <한화케미칼 공식블로그>
· http://www.chemidream.com/1285
· “What is Kevlar?", <The 60's>
· https://the60s.weebly.com/kevlar.html
· "슈퍼섬유소재“, <Google>
· http://nas1fiber.superscholar.kr/jkfs/FTI%2011(4)-01.PDF
· “케블라 시장”, <네이버>
· http://news.kotra.or.kr/user/globalBbs/kotranews/4/globalBbsDataView.do?setIdx=243&dataIdx=151497
· “케블라와 노맥스의 합연사 및 커버링사의 물리적 특성”, <Google>
· http://textilesol.org/upload_file/T_TEXTILE_BOARD_NEW/S10000000503_0.pdf