복합재료

소개글

복합재료에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 복합재료의 종류
　ⅰ. 복합재료의 구분
　ⅱ. 복합재료의 구성
　ⅲ. 종류

Ⅱ.복합재료의 제조방법
　ⅰ. 고분자 복합재료 성형방법
　ⅱ. 금속 복합재료 성형법

Ⅲ. 조사내용
　ⅰ. 복합재료의 특성
　ⅱ. 가정에서 복합재료가 쓰이는 사례 및 이러한 제품에 복합재료를 사용하는 이유

Ⅳ. 고찰 및 요약 된 결론

Ⅴ. 참고 문헌

본문내용

.4
후드
22.2
7.6
65.8
지붕판
19.4
6.3
67.5
범퍼
55.8
20.1
64.0
차축
41.7
22.4
46.3
문
70.6
27.7
60.8
브래킷, 시트 등
31.4
16.2
48.4
총 계
622.0
301.9
51.5
< Ford 실험용 승용차 >
⑤ 그 밖의 복합재료 응용분야
탄소섬유의 열적 안정성은 정밀변위 측정기의 프레임으로 사용될 수 있는 특징을 가지고 있다. 단섬유가 섞인 열가소성 수지로 사출성형을 한 기어나 베어링 등의 부품은 가볍고 내마모성, 소음특성이 좋아 특수기계의 부품으로 응용되고 있다.
섬유기계의 높은 응력을 받으면서 빠른 속도로 움직이는 부품에도 경량이고, 피로특성이 우수한 탄소섬유 막대부품이 사용되어 제조 속도의 증가와 부품의 수명도 연장하는 효과를 가져오고 있다.
일반금속에 비하여 탄소섬유 복합재료는 X선의 흡수율이 낮아 의료기기의 부품으로도 응 용되고 있다.
X선용 카세트와 CT 단층촬영용 원통 구조물이 대표적이다. 또한, 탄소섬유 콘크리트가 개발되어 신소재의 혁신을 일으키고 있다.
Ⅳ. 고찰 및 요약 된 결론
작년, 권오양 교수님의 재료과학을 수강할 때 마지막 시간에 교수님께서 탄소섬유로 만든 복합재료를 가져오셔서 한번씩 보고 만져본 기억이 있다. 이때 무게는 현저히 가벼우면서 매우 높은 강도를 보이는 탄소섬유복합재료를 보고 “어떻게 만들까?”라는 생각을 어렴풋이한 기억이 있다.
탄소섬유복합재료의 성질을 결정하는 가장 큰 핵심은 적층방향(각도)이다. 우리는 실험에서 총 4장의 탄소섬유수지를 0, 90, 90, 0로 돌려가며 적층을 했는데, 이때, 나는 “0, 90, 0, 90로 적층하는 것이 강도에 있어서 더욱 효과적이지 않을까?” 라는 생각을 했다. 하지만 재료역학 책을 다시 찾아본 결과, 짝수개의 층에서 최상단층과 최하단층의 적층방향이 다르면 부재의 비틀림이 발생할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그리고 우리의 실험에서는 4장이라는 비교적 적은 수의 탄소섬유수지 층을 만들었으므로 그 비틀림은 더 커질 것이다.
내가 만든 탄소섬유복합재료가 완성된 후 찾아서 구부려 보았는데, 한쪽방향으로는 굽힘강도가 강해서 구부리기 어려웠고 다른방향(90돌린 방향)으로는 굽힘강도가 약해서 구부리기 쉬웠다. 적층을 할 때 분명 0, 90, 90, 0로 돌려가며 쌓아서 0방향과 90방향의 두 방향으로는 굽힘강도가 같을 것이라 예측했는데, 왜 이런 결과가 일어날까?
그 이유는 중립축과 0 방향의 탄소섬유수지까지의 거리와 중립축과 90 방향의 탄소섬유수지까지의 거리가 다르기 때문이다. 굽힙응력은 의 식에서 알 수 있듯이 중립축을 중심으로 가장 멀리 떨어진 곳(y의 최대값)에서 가장 크게 작용한다. 만약, 0 방향으로 구부렸을 때 가장 위와 아래에 있는 탄소섬유수지가 90 방향이라면 굽힘응력과 수직된 방향이므로 탄소섬유수지가 굽힘응력을 견뎌낼 수 있는 방향이 아니기 때문에 굽힘강도가 약할 것이다. 반대로, 탄소섬유수지 겉 표면에 보이는 결을 따라 힘을 주면 가장 위와 아래의 탄소섬유수지가 굽힘응력을 견뎌 내기 때문에 굽힘강도는 클 것이다.
가볍고, 강도도 높은 장점만 있을 것 같은 이런 복합재료의 취약점은 바로 열이다. 이 부분의 문제만 해결 할 수 있다면, 복합재료의 활용분야는 더욱 무궁무진해 질 것이다.
Ⅴ. 참고 문헌
재료과학의 이해와 응용 (James P. Schaffer 외 3인 / Mc Graw-Hill)
http://www.picoind.co.kr/composition.htm
http://altair.chonnam.ac.kr/~metal/cml
http://www.iljinrtm.co.kr/rtm3.html

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