복합재료 실험

소개글

1. 실험목적
대표적인 구조용 신소재의 하나인 고분자기지 복합재료의 기초적인 이론을 학습하고 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP) 복합재료를 제작하고 평가한다.

목차

1. 복합재료의 종류
1) 강화상의 종류에 따라
가) 섬유강화 복합재료(fibrous composite)
나) 입자강화 복합재료(particulate composite)
2) 기지재의 종류에 따라
2. 복합재료의 제조방법
1) 진공백 성형(Vacumm Bag Molding)
2) RTM(Resin Transfer Molding)
3) 필라멘트 와인딩(Filament Winding)
3. 복합재료의 파괴형태
4. 복합재료의 접합
5. 가정에서 복합재료가 쓰이는 사례 및 이러한 제품에 복합재료를 사용하는 이유
6. 고찰 및 요약된 결론

본문내용

1) 진공백 성형(Vacumm Bag Molding)
- 백(Bag) 성형의 일종으로 웅형 또는 자형의 어느 것 중 한편을 사용하여, 표면
에 적층 성형 재료를 레이업 한 뒤, 또 그 표면에 연질의 고무 또는 플라스틱
필름제의 자루를 덮고 자루안의 공기를 빼냄으로써 직접 대기압으로 가압, 적층
성형 재료를 형의 표면에 밀착시켜서 경화하여 성형하는 방법이다. 그리고 이렇 게 적층된 재료를 보통 오토클레이브(autoclave)를 이용해서 가열, 가압 경화시
켜서 성형하는데 이땐 이것을 오토클레이브 성형법이라고도 한다. 최신 복합재
료 부품 중 판재 및 샌드위치 구조물은 대부분 이 과정을 거쳐서 만든다.
이러한 공정은 많은 생산량이 필요로 하지 않고 고품질이 필요로 하는 재료제조
에 많이 사용되며 기계적 성질이 우수한 제품을 만들 수 있다는 장점이 있다.
주로 우주항공 분야에 많이 쓰인다.

2) RTM(Resin Transfer Molding)
- 원하는 형상의 금형 안에 보강섬유 프리폼(preform)을 넣고 주입구를 통하여 수
지를 금형 안에 주입한 후, 금형 안을 진공으로 유지하면서 열과 압력을 가해
성형하는 것이다.
RTM 성형은 단섬유유뿐만 아니라, 장섬유 복합재료 성형도 가능하며, 다른 공
정에 비하여 상대적으로 낮은 압력과 진공에 의하여 성형되므로, 양질의 제품생
산을 가능하게 할 수 있으며, 비교적 높은 보강섬유 함유율과 빠른 제조시간의 장점이 있다.
3) 필라멘트 와인딩(Filament Winding)
- 섬유로빙을 수지 함침조(Resin Bath)속으로 통과시킨 후 회전하는 만드렐(Mand
rel)위에 규칙적으로 감아서 정해진 두께에 도달한 후 오븐에서 가열, 경화시켜
제품을 제조하는 방법이다. 이 공정은 낮은 생산 단가와 높은 생산성으로 원형
형태의 제품제조에 주로 적용되며, 최근에는 컴퓨터 제어 기술과 다양한 설비
등의 개발로 비대칭 모양의 제품 생산에도 적용된다.

참고 자료

- 재료과학의 이해와 응용 (J.Schaffer / 박원구 역/ 인터비젼 2005)
- http://altair.chonnam.ac.kr/~metal/cml (전남대 복합재료 연구실)
- http://blog.naver.com/pmc882?Redirect=Log&logNo=10015484072(개인블로그)
- http://metal.flash21.com/03community/download.php?FileD=pds01_2005120
9170047&FileN=%BA%B9%C7%D5%C0%E7%B7%E1.ppt(경북대신소재공학과)
- http://www.compotek.co.kr/02_right_02.htm ( (주)콤포텍 홈페이지 )