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A+ 나노과학의 이해 레포트

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37 페이지
한컴오피스
최초등록일 2024.02.12 최종저작일 2024.01
나노과학의이해 복합재료 액상가압공정 SiC/Al7075 복합재료
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A+ 나노과학의 이해 레포트
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    • 🔬 나노과학의 최신 복합재료 연구 동향 상세 분석
    • 🚀 항공우주, 전기전자 등 다양한 산업 응용 가능성 제시
    • 💡 복합재료의 기계적, 전기적, 열적 특성 심층 연구 결과 제공

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    목차

    제 1장. Introduction
    1.1 연구배경
    1.2 연구목적

    제 2장. Experimental
    2.1. Metal Matrix - Ceramic Composites
    2.2 Polymer Matrix-Metal Composites
    2.3 Polymer Matrix-ceramic Composites
    2.4 Polymer Matrix-Metal-Ceramic Composites

    제 3장. Results
    3.1. Metal Matrix - Ceramic Composites
    3.2 Polymer Matrix-Metal Composites
    3.3 Polymer Matrix-ceramic Composites
    3.4 Polymer Matrix-Metal-Ceramic Composites

    제 4장. Discussion and Conclusions
    4.1 Metal Matrix - Ceramic Composites
    4.2 Polymer Matrix-Metal Composites
    4.3 Polymer Matrix-ceramic Composites
    4.4 Polymer Matrix-Metal-Ceramic Composites

    제 5장. References

    본문내용

    Abstract : 복합재료는 소재 간 결합에 의해 기존 소재의 한계를 뛰어 넘어 만들어진 소재이다. 이는 목적에 맞는 특성을 향상시켜 사용이 가능하다. Metal-ceramic은 SiC/Al7075를 분말야금법과 액상제조법을 사용하여 복합재료를 제조하였는데, Al7075의 함량이 증가함에 따라 압축강도와 내마모성이 우수해졌다. 이는 항공우주소재, 전기전도재료 등으로 활용 가능하다. Polymer-metal은 epoxy를 기지로 하고 강화재로 니켈을 사용하였다. 그 결과 니켈의 함량비가 증가할수록 복합재료의 전기 저항 값은 감소하였다. 이는 항공기 엔진 응용 분야에서 성장이 가능하다. Polymer-ceramic은 PEO, PMMA를 기지, 를 강화재로 사용하였다. 그 결과 의 함량 증가에 따라 PEO의 결정화 영역이 감소하였고, 이온전도도는 증가하였다. 이는 전기자동차의 동력원, 신재생 에너지의 전력저장 장치로 활용될 수 있다. Polymer-metal-ceramic은 epoxy를 기지로 하고, 강화재로 CLNT, Ag를 사용하여 2단계 혼합 및 열경화를 통해 복합재료를 제조하였다. CLNT와 Ag의 혼합으로 인해 각각 높은 비유전율과 넓은 번짐영역을 얻었다. 이는 심장작동기, 내장형 커패시터 등의 응용 분야에 활용될 수 있다.

    keywords : Metal Matrix - Ceramic Composites, Polymer Matrix-Metal Composites, Polymer Matrix-ceramic Composites, Polymer Matrix-Metal-Ceramic Composites, 액상가압공정, SiC/Al7075 복합재료, 니켈/에폭시 compound, 전도성 도막, PEO/PMMA polymer matrix, Epoxy-CLNT-Ag 3phase compound, 상대 유전율, 다기능성 복합재료

    참고자료

    · 오미혜, 윤여성 (2016.06), “고분자 복합재료 성형공정 기술 개발 동향”, 한국화학연구원, pp. 1-3
    · 조승찬, 조일국, 이상복, 이상관, "고성능금속복합재료 기술 및 현황", 재료연구소, 28권 제 2호, p 26-27.
    · 김성태, “열가소성 고분자 복합재료 개발 동향”, Polymer Science and Technology Vol. 24, No. 1, p.25
    · 이태호, “세라믹 매트릭스 복합재료 연구 개발 동향 및 전망”, Composites Research, Vol.27, No.4, p 123-129, (2014)
    · 이동현, 조승찬, 김양도, 이상관, 이상복, 조일국, (2017). “이종입자 강화 SiC/Al7075 금속복합재료의 압축특성 및 마모특성 연구”, Composites Research, vol. 30 no. 5, pp 310-315, (2017)
    · Dae-Hee Oh, Duk-Jum Lim, Jung-Eun Lee, Young-Hee Park, Seung-Min Oh, "Electrical Properties of Conductive Nickel Powder-Epoxy Resin Composites", Vol. 31, No. 2, p330-333, (2014)
    · 이륜규, 박수진, 김석, “TiO₂ 필러를 포함하는 PEO/PMMA 고분자 복합체 전해질의 이온전도도 및 결정화도”, Korean Chem. Eng. Res., Vol. 49, No 6, December, p. 758-763, (2011)
    · Sumesh George, Mailadil Thomas Sebastian, "Three-phase polymer-ceramic-metal composite for embedded capacitor applications", Composites Science and Technology 69, p.1298-1302, (2009)
    · 박상엽, “금속-세라믹 복합재료”, Ceramist, vol 10, no 1, p. 24-39, (1995)

  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. Metal Matrix - Ceramic Composites
      Metal Matrix - Ceramic Composites (MMCCs) are a class of advanced materials that combine the strengths of metals and ceramics to create unique and highly desirable properties. These materials are particularly useful in applications where high strength, stiffness, and thermal resistance are required, such as in aerospace, automotive, and industrial machinery. The incorporation of ceramic reinforcements, such as silicon carbide, alumina, or boron carbide, into a metal matrix, typically aluminum or titanium, results in a composite material with enhanced mechanical properties. The ceramic particles act as load-bearing elements, improving the overall strength and stiffness of the composite, while the metal matrix provides toughness and ductility, preventing catastrophic failure. One of the key advantages of MMCCs is their ability to maintain their mechanical properties at elevated temperatures, making them suitable for high-temperature applications. Additionally, the tailored thermal expansion coefficients of the composite can be engineered to match specific requirements, reducing the risk of thermal-induced stresses and failures. The manufacturing of MMCCs can be challenging, as it requires specialized techniques such as powder metallurgy, liquid metal infiltration, or in-situ reaction synthesis. However, ongoing research and development in this field have led to improved processing methods and a better understanding of the relationships between microstructure, composition, and properties. Overall, Metal Matrix - Ceramic Composites represent a promising class of materials that can address the growing demand for high-performance, lightweight, and thermally stable components in various industries. As the technology continues to evolve, we can expect to see even more innovative applications and advancements in this exciting field of materials science.
    • 2. Polymer Matrix-Metal Composites
      Polymer Matrix-Metal Composites (PMCs) are a class of hybrid materials that combine the advantages of polymers and metals to create unique and versatile materials. These composites are designed to leverage the strengths of both components, resulting in enhanced mechanical, thermal, and electrical properties. The polymer matrix, typically a thermoplastic or thermoset resin, provides the composite with properties such as low density, corrosion resistance, and ease of processing. The incorporation of metal reinforcements, such as aluminum, steel, or copper, enhances the overall strength, stiffness, and thermal conductivity of the material. One of the key benefits of PMCs is their ability to be tailored for specific applications. The selection of the polymer matrix and the type, size, and distribution of the metal reinforcements can be optimized to meet the desired performance requirements. This flexibility allows PMCs to be used in a wide range of industries, including aerospace, automotive, electronics, and construction. The manufacturing of PMCs can involve various techniques, such as injection molding, compression molding, or extrusion, depending on the specific application and the desired properties of the final product. The integration of the metal and polymer components can be achieved through various methods, including direct mixing, in-situ polymerization, or the use of coupling agents. Ongoing research in the field of PMCs is focused on developing new polymer matrices, exploring novel metal reinforcements, and improving the interfacial bonding between the two components. These advancements are expected to lead to even more versatile and high-performance PMC materials that can address the growing demand for lightweight, durable, and multifunctional materials in various industries. Overall, Polymer Matrix-Metal Composites represent a promising class of materials that can provide unique solutions to engineering challenges, combining the advantages of both polymers and metals in a single composite system.
    • 3. Polymer Matrix-ceramic Composites
      Polymer Matrix-Ceramic Composites (PMCCs) are a class of advanced materials that combine the properties of polymers and ceramics to create unique and highly functional materials. These composites are designed to leverage the strengths of both components, resulting in enhanced mechanical, thermal, and electrical properties. The polymer matrix, typically a thermoplastic or thermoset resin, provides the composite with properties such as low density, ease of processing, and impact resistance. The incorporation of ceramic reinforcements, such as silicon carbide, alumina, or zirconia, enhances the overall strength, stiffness, and thermal stability of the material. One of the key advantages of PMCCs is their ability to be tailored for specific applications. The selection of the polymer matrix and the type, size, and distribution of the ceramic reinforcements can be optimized to meet the desired performance requirements. This flexibility allows PMCCs to be used in a wide range of industries, including aerospace, automotive, electronics, and construction. The manufacturing of PMCCs can involve various techniques, such as injection molding, compression molding, or extrusion, depending on the specific application and the desired properties of the final product. The integration of the ceramic and polymer components can be achieved through various methods, including direct mixing, in-situ polymerization, or the use of coupling agents. Ongoing research in the field of PMCCs is focused on developing new polymer matrices, exploring novel ceramic reinforcements, and improving the interfacial bonding between the two components. These advancements are expected to lead to even more versatile and high-performance PMCC materials that can address the growing demand for lightweight, durable, and thermally stable materials in various industries. Overall, Polymer Matrix-Ceramic Composites represent a promising class of materials that can provide unique solutions to engineering challenges, combining the advantages of both polymers and ceramics in a single composite system.
    • 4. Polymer Matrix-Metal-Ceramic Composites
      Polymer Matrix-Metal-Ceramic Composites (PMM-CCs) are a class of advanced materials that combine the properties of polymers, metals, and ceramics to create highly versatile and multifunctional materials. These composites are designed to leverage the strengths of all three components, resulting in enhanced mechanical, thermal, and electrical properties. The polymer matrix, typically a thermoplastic or thermoset resin, provides the composite with properties such as low density, ease of processing, and impact resistance. The incorporation of metal reinforcements, such as aluminum, steel, or copper, enhances the overall strength, stiffness, and thermal conductivity of the material. The addition of ceramic reinforcements, such as silicon carbide, alumina, or zirconia, further improves the thermal stability, wear resistance, and high-temperature performance of the composite. One of the key advantages of PMM-CCs is their ability to be tailored for specific applications. The selection of the polymer matrix, the type and amount of metal reinforcements, and the ceramic additives can be optimized to meet the desired performance requirements. This flexibility allows PMM-CCs to be used in a wide range of industries, including aerospace, automotive, electronics, and energy. The manufacturing of PMM-CCs can involve various techniques, such as injection molding, compression molding, or extrusion, depending on the specific application and the desired properties of the final product. The integration of the polymer, metal, and ceramic components can be achieved through various methods, including direct mixing, in-situ polymerization, or the use of coupling agents. Ongoing research in the field of PMM-CCs is focused on developing new polymer matrices, exploring novel metal and ceramic reinforcements, and improving the interfacial bonding between the three components. These advancements are expected to lead to even more versatile and high-performance PMM-CC materials that can address the growing demand for lightweight, durable, and multifunctional materials in various industries. Overall, Polymer Matrix-Metal-Ceramic Composites represent a promising class of materials that can provide unique solutions to engineering challenges, combining the advantages of polymers, metals, and ceramics in a single composite system.

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