응용제품 선정-방탄유리의 원리, 물성, 한계점, 극복 방안 등

소개글

재료구조물성 과목 A+맞은 설계레포트입니다^^
응용제품을 선정하여 그 재료의 원리, 물성, 재료가 가지는 한계점 등을 조사하고 한계를 극복하기 위한 창의적 설계를 고안하라.
-> 방탄유리에 대해서 조사함.

목차

1. 응용제품 선정-방탄유리
2. 원리
3. 재료의 물성
4. 재료의 한계점
5. 한계점 극복 방안 설계
6. 결론 및 소감..

본문내용

내가 선택한 응용제품은 바로 방탄 유리이다.
유리는 컵과 같은 식기류, 창문, 액자, 식탁, 전구나 형광등의 외장 재료에서부터 각종 전자제품(브라운관)과 장식품으로도 쓰일 정도로 현재 우리의 실생활에서 널리 이용되고 있는 재료 중 하나라고 볼 수 있다. 하지만 그 강도에 비해 잘 깨지기가 쉽고 그로 인해 위험하다는 단점이 있다. 그렇기 때문에 최근에는 특수한 처리 기법을 통해 그 단점을 보완하는 유리를 만들어내고 있다. 주로 자동차 앞유리에 쓰이는 합판유리를 비롯하여 더 강한 외부 조건에 견뎌야 하는 비행기의 방풍유리, 강한 열에도 견딜 수 있도록 제작된 내열 유리 등 여러 가지 강화 유리가 사용되고 있다.

방탄유리는 하나의 유리판으로 만들어지는 것이 아니라 여러 겹의 유리와 합성수지 필름을 겹쳐서 만드는 것이다. 이렇게 하면 유리나 그 외의 물질 한가지로만 만들 때에 비해 월등히 강한 제품을 만들 수 있다. 먼저 유리는 일반적으로 깨지기 쉬운 물질로 인식되어 있지만 특정한 방향으로 힘이 가해졌을 때에는 쉽게 깨지지 않습니다. 즉, 유리는 당기는 힘이 가해졌을 때에는 쉽게 파괴가 진행되지만 누르는 힘이 가해졌을 때에는 매우 강한 강도를 보여준다. 따라서 총알이 날아와서 유리를 때릴 때 총알이 맞는 면은 누르는 힘이 가해져서 유리가 어느 정도 총알의 에너지를 흡수할 수 있지만 반대쪽 면에는 당기는 힘이 형성되기 때문에 유리가 깨지는 것이다.

한편 방탄 유리에 사용되는 플라스틱 필 름은 일반적으로 섬유 강화 플라스틱이 쓰이게 되는데, 이것은 우수한 성질을 가 진 섬유를 플라스틱에 분산시켜 뛰어난 기계적 물성을 가지도록 한 재료이다. 필 름의 주 재료로는 불포화 폴리에스테르, 에폭시, 비스말레이미드, 폴리이미드, PEEK, PAI, 폴리아미드 등이 쓰이며 여기에 분산되는 섬유로는 탄소 섬유(carbon fiber), 실리콘 카바이드, 알루미나, 아라미드 등이 사용된다.

참고 자료

- 두산백과사전 EnCyber & EnCyber.com
- 재료과학 및 공학 6판