[재료][신소재]복합재료실험

소개글

복합재료(유리섬유)의 스트란드 제작 및 시편을 제작하여 기계적 강도를 측정하는 실험의 보고서입니다. 각종 시험편 및 사진도 첨부되어 있습니다.

목차

◈ 실험 의의
◈ 실험 목적
◈ 실험 준비물
◈ 실험 과정 및 방법
◈ 고 찰

본문내용

◈ 실험 의의
금속재료와 같은 등방성 균질 재료와는 달리 복합재료는 이방성 및 비균질성 등의 특징을 갖는 재료이므로, 기존의 등방성 재료에 적용하고 있는 재료 시험법을 사용하여 복합재료의 물성을 평가하는 데는 많은 주의를 요한다. 그리고 설계에 필요한 자료를 얻기 위해서 복합재료의 기계적 성질을 이론적으로 평가하는 데는 factor가 많아서 매우 복잡하므로 복합재료의 강도 및 강성을 실험으로 구하도록 요구되고 있다.
복합재료는 크게 강화재, 모재 및 계면으로 구성되어 있으며 기계적 성질을 평가하기 위해서는 강화재 모재 및 계면을 각각 또는 함께 평가할 필요가 있다.

ꋮ유리섬유
본 실험에서는 유리섬유를 이용하여 복합재료를 만들어서 환경시험을 거쳐 GFRP의 물성을 파악한다. 유리섬유는 보통 장섬유와 단섬유로 분류된다. 장섬유는 연속섬유로 일반의 유기질 섬유와 같이 실(thread), 직물(fabric) 및 종이(paper) 등의 상태로 가공 가능하며, 단섬유는 수십에서 수 cm의 짧은 섬유로 보통 매트 상(mat phase)으로 사용되고 있다. 유리섬유의 특징은 값이 싸고 강한 것이다. 유리섬유의 인장강도나 인장 탄성률 등의 기계적 성질은 조성 성분에 따라 다르지만, 대표적인 E-유리의 인장강도는 280～350kgf/mm2이고 인장 탄성률은 7,400～7,700kgf/mm2이다.
유리섬유는 유리섬유의 종류에 상관없이 섬유직경이 작을수록 인장강도가 크게 나타난다. 이것은 유리의 기계적 성질에 대해서 말한 Griffith의 flaw 이론으로 설명이 가능하다. 즉, 유리섬유의 표면적은 단위 길이당 직경이 클수록 넓게 되어 결함(flaw)의 존재확율은 높아지며, 그것만큼 절단의 기회가 많게되어 평균치로서의 인장강도는 작게 된다. 또한 유리섬유의 강도의 최대치와 최소치의 차이가 3배 정도로 매우 큰 분포를 나타낸다.

참고 자료

http://km.naver.com/list/view_detail.php?dir_id=60702&docid=435506
고분자복합재료( 시그마프레스, 문창권․타까구 아끼라 공저 )