자동차 브레이크용 복합재료 디스크 개발 보고서

소개글

자동차 브레이크용 복합재료 디스크 개발

목차

1. 주제 선정 배경

2. 주제 선정
1) Brain storming
2) 브레이크
3) 브레이크 디스크로 기존에 사용되는 재료

3. 문제분석
1) 기존 재료의 대체재 후보
2) 디스크 브레이크용 재료로서의 알루미늄 금속기지 복합재료

4. 개념 설계
1) 기지 선정
2) 강화재 선정
3) 제조 공정
4) 열팽창계수 측정
5) 설계 목표

5. 상세 설계
1) 시편 제작
2) 마모 시험
3) 경도 측정
4) 열팽창계수 측정

6. 실험결과
1) SEM 사진
2) 열팽창계수
3) 마모율

7. 고찰
1) 결과고찰
2) 경제성
3) 기대효과
4) 문제점
5) 문제 해결방안
6) 현실적 제한

8. 역할 분담

9. 추진 일정

본문내용

1. 주제 선정 배경
최근에 지구 온난화, 에너지 문제, 오존층 파괴, 대기오염 문제 등 환경문제가 대두되면서 국가와 기업에 대해 각종 환경규제를 강화하고 있다. 특히 전 세계는 화석연료의 무분별한 사용으로 인해 화석연료의 고갈과 함께 심각한 에너지 문제에 직면하고 있으며, 이상기후 현상으로 이산화탄소 배출량 문제가 전 세계적으로 대두되고 있다. 그 결과 화석연료가 세계 경제를 움직이는 기준이 되어버린 현재에는 2005년 교토의정서가 발효됨에 따라 이에 준한 국가에서 온실가스 배출량을 엄격하게 감축하고 있으며, 한정된 자원으로부터 사용 가능한 에너지로의 효율적인 변환은 과거부터 지금까지 많은 연구가 진행되고 있는 중요한 기술적 이슈 중하나이다.
특히 온실가스의 배출영역 중 14%로 차지하고 있는 수송기기 산업에 각종 환경규제를 강화하고 있다. 그 중 자동차는 사람들이 가장 많이 이용하고, 친숙하며 편리함을 주는 수송기기이다. 그러나 현재 사용되고 있는 자동차는 오염물질을 배출하고 있을 뿐만 아니라 사람들에게 연료비에 대한 걱정도 안겨주고 있다.

<중 략>

①경제성
위의 경제성 분석 항목에 나타나있듯이 5년간, 총 31만원 가량의 비용 절감 효과를 예상할 수 있다. 게다가 현재 우리나라의 1500cc급 준 중형차종은 소비자의 구매율이 높으며, 연간 수십만 대가 판매되고 있기 때문에, 우리조가 설계한 Al-MMC 디스크 브레이크가 수십만 명 이상이 소유하고 있는 이 차종에 적용된다면, 전체적인 규모에서 비용 절감효과는 엄청난 액수가 될 것이다.
②안전성
설계상에 있어서 인체에 유해한 물질, 특히 납과같은 물질은 기계적 성능을 향상시키지만 주변에 해로운 영향을 미칠 수 있기 때문에 그러한 물질은 배제하였다. 그리고 브레이크 디스크는 차량의 유지 및 운행에 있어서 중요한 역할을 하기 때문에 탑승자의 안전을 지켜줄 것으로 기대한다.
③신뢰성
우리조의 Al-MMC 디스크 브레이크는 업종에서 통용되는 기준인 5년, 10만 km의 사용 수명을 준수하도록 설계되었다. 따라서 운전자가 내구연한과 한계 주행거리를 고려하여 적절한 시기에 정비를 받아 교체를 한다면, 수명기간 내에 디스크 브레이크 본연의 기능에 충실할 것임은 확실하게 보증이 가능한 일이다.

참고 자료

Karl U. Kainer, Metal Matrix Composites, 2005
Peter J. Blau, Compositions, Functions, and Testing of Friction Brake Materials and Their Additives, Metal and Ceramic Division, 2001
R.K. Uyyuru, M.K. Surappa, s. Brusethaug, Tribological behavior of Al-Si-SiCp composites/automobile brake pad system under dry sliding conditions, Tribology International 40 (2007) 365-373
Rajesh Sharma, Anesh, D.K. Dwivedi, Influence of silicon(wt%) and heat treatment on abrasitve wear behaviour of cast Al-Si-Mg alloys, Materials Science and Engineering A 408 (2005) 274-280
J.H.Son, W.J.Lee, Y.H.Park, I.M.Park, Fabrication and thermal expansion behavior of a magnesium matrix composite with a high content of reinforcing SiC particles, Mechanics of Composite Materials, Vol 47, 4, 2011
R. L. Deuis, C. Subramanian, J.M. Yellup, Dry sliding wear of aluminium composite review, composites science and Technology, 1997
Dheerendra Kumar Dwivedi, Sliding temperature and wear behaviour of cast Al-Si-Mg alloys, Mateiral Science and Engineering A 392(2004) 328-334
Adhesive wear behaviour of cast aluminium-silicon alloys:Overview, D.K. Dwivedi, Materials and Design 31 (2010) 2517-2531
이효수, 홍순형, 전자패키징용고열전도도-저열팽창계수SiCp/Al 금속복합재료의제조공정및특성평가