복합재료

소개글

복합재료에 대한 보고서 자료입니다.

목차

 복합재료란?
 넓은 의미에서의 복합재료
 복합재료의 종류
 복합재료에 사용되는 강화섬유
 복합재료에 사용되는 모재
 복합재료의 일반적인 성질
 복합재료를 사용하는 이유
 공법소개
 섬유강화 복합재료의 제조법과 특성
 FRTS의 제조법
 FRP의 성질
 섬유와 기지의 계면
 CVD 섬유와의 복합재료
 Precursor법에 의한 섬유와의 복합재료
 Whisker 강화금속
 초내열재료
 섬유강화 세라믹
 섬유강화 콘크리트
 Hybrid 복합재료
 SiC-TiC 복합재료의 제조
 세라믹스 복합재료
 탄소섬유 복합재료(Carbon-Carbon Composites)
 보강 섬유와 기지 재료
 특수용도 복합재료
 복합재료의 성형
 복합재료의 응용

본문내용

있습니다.
환경을 보호하는 고분자 (분해성 고분자)
지금까지는 고분자들이 분해가 매우 늦기 때문에 환경을 오염 시키는 물질로 인식되어 왔습니다. 그러나 많은 분해성 고분자들이 연구되고 있었고, 지금은 어느정도 실용화에 오지 않았나 생각이 듭니다. 만일 가격적인 문제만 해결이 된다면 분해성 고분자들의 활용은 더욱더 활발하리라고 생각됩니다. 분해성 고분자들의 응용은 매우 광범위 합니다. 지금까지 일상적으로 사용되어온 고분자 물질을 대체함으로써 보다 고분자가 환경 친화적인 물질로 탈바꿈을 할 수 있기 때문입니다.
의료용 재료로써의 고분자
의료용 재료로서의 고분자는 수십여전 전부터 사용이 되어왔습니다. 주사기, 헌혈백 등등의 고분자 소재를 이용한 보조용품이 주를 이루었습니다. 그러나 이제는 직접 고분자 제료를 이용하여 치료에 직접적으로 도움을 주는 역할을 담당할 수도 있을 것입니다. 지금까지 의료용기구로써 고분자는 매우 많은 발전을 해왔습니다. 얼마전에 한국화학연구소에서는 약물이 들어있는 작은 고분자 미립구를 제조한바 있습니다. 그외에도 많은 연구가 진행되고 있습니다.
경량의 소재 고분자
고분자 재료를 이용하는 가장 큰 특징중에 하나는 경량화입니다. 무게를 줄인다는 것은 경제적으로 매우 많은 이익을 가져오게 합니다. 고분자 재료는 일반 금속들과 비교하여 매우 큰 질김성을 갖고 있습니다. 또한 단위 무게당 강도는 강철에 비해 큰 것으로 알려져 있습니다. 이런 이유는 고분자가 가볍다는데서 오는 것입니다. 이러한 특징을 이용하여 비행기용 복합재료 라던가 자동차 내 외장재 등으로 널리 사용되고 있습니다. 이와 같이 고분자 복합재료가 비행기 재료로 사용되는 이유는 기존의 알루미늄이나 알루미늄 합금들에 비해 가벼우면서 더 효율적이기 때문입니다. 또한 경제성을 고려해본다면 지금은 시범적으로 제작되긴 합니다만 경주용 자동차용의 보디와 엔진의 부분에도 부분적으로 고분자 소재가 쓰이고 있습니다.
내열성 고분자
고분자가 불에 잘 탄다? 그러나 그렇지 않는 소재도 있습니다. 내열성 고분자, 즉 소방관 들이 입고 있는 방화복은 내열성 고분자 소재로써 만든 옷입니다. 심지어는 우주왕복선에도 내열성이 강한 고분자가 사용되고 있습니다.
※실생활에 대체 가능한 복합재.
길을 가다보면 여러 모양으로 닳고, 깨진 콘크리트를 볼 수 있습니다. 이러한 부분은 도로 뿐만 아니라 건축에서의 벽면 내지 콘크리트로 만들 수 있는 모든 부분에서 볼 수 있습니다.
이번에 제가 생각하고 조사한 부분은 이러한 콘크리트의 단점을 보완할 수 있는 폴리머 콘크리트입니다.
기존의 철근콘크리트는 철근과 콘크리트의 복합소재라면 폴리머 콘크리트는 콘크리트 대신에 폴리머를 사용해서 강도와 방습에서 좋은 효과를 얻을 수 있을 것이다.
재료는 화학적 측면에서 보면 무기화합물과 유기화합물로 나뉜다. 무기화합물은 그 구성원소의 종류에 따라 수만 정도인데 비해 유기화합물은 그 구성원소에 따라 탄소, 수소, 산소, 유황, 할로겐 등 몇 가지에 지나지 않지만 그 종류는 1백만 이상이다.
유기화합물중에서 주된 실용화재료는 유기고분자 화합물(폴리머)다. 이 폴리머를 이용한 건설재료는 용도에 따라 그 특징을 살림으로써 다양한 제품을 생산할 수 있는데, 대표적인 것 중 하나가 폴리머 콘크리트라고 할 수 있다. 이것은 골재로 모래, 자갈, 충전재와 결합재로 폴리머를 사용해 제조한다. 이때 사용되는 골재는 수분이 0.25%이하로 건조돼야 하며 자갈의 크기는 13㎜이하의 작은 크기로서 단단한 것 일수록 유리하다. 이는 20℃로 가열하면 짧은 시간에 높은 강도를 얻을 수 있다. 중요한 것은 골재의 입도를 잘 맞추어야 결합재인 폴리머의 양을 줄일 수 있고 혼합을 충분히 해야 높은 강도를 얻을 수 있다.
1984년 보고서를 통해 보통 중량 콘크리트는 420kg/cm2, 그리고 경량 콘크리트는 280kg/cm2이상을 고강도로 간주하고 있으며, 보통 중량 콘크리트로서 1,050kg/cm2이상을 최근에는 초고강도 콘크리트라고 구분하고 있다. 국내에서는 건축공사 표준시방서에 보통 중 량 콘크리트는 270kg/cm2에서 360kg/cm2의 콘크리트를, 그리고 경량콘크리트는 240kg/cm2이상을 고강도 콘크리트로 간주하고 있으나, 이는 KS에서 프리캐스트 콘크리트에 대하여 400-500kg/cm2의 강도를 요구하고 있거나, 1988년에 도입된 건설부 제정 극한강도 구조 설계규준이 대 개 400-500kg/cm2의 강도의 콘크리트를 대상으로 한 구조 설계규준인 점으로 보아 국내에서도 고강도 콘크리트에 대한 정의가 달라져야 하며, 특히 건축분야에서의 상한 규준인 360kg/cm2이하의 조항은 시급히 개정 되어야 할 것으로 보인다. 따라서 국내에서도 대강 400kg/cm2이상의 콘크리트를 고강도로 보아도 무방할 것 같다.
그러나 폴리머 콘크리트는 압축강도가 1천2백～1천5백㎏/㎠로서 강도적 특성이 우수하고 방수성이 극히 양호하며 각종 산이나 알칼리, 염류 등에도 강해 시멘트 콘크리트보다 월등 우수하다. 내마모성 역시 보통 콘크리트나 목재에 비해 상당 우수하기 때문에 바닥재, 포장재로서 적합하다. 또 적당한 연료나 염료의 첨가에 의해서 목재등과 같은 재료에 대해 우수한 접착성을 가지고 있다.
자료를 찾고 그에 대한 활용성을 생각해보면서 복합재료의 다양한 용도를 알 수 있었고, 그에 대한 제조 공법 내지 여러 가지 복합재료의 특성을 공부할 수 있었다.
섬유강화 복합재료의 제조법과 특성
보강용 섬유
복합재료의 보강용 기재(基材)는 목적에 응하여 입상 , 섬유상 ,혹은 flake(박편)상의 것이 사용됨다. 또 형재 , honoycomb core , 다차원 직물과 같은 입체구조를 가진 부재(部材)도 복합재료의 기재로서 사용된다. 강화플라스틱의 기재로 가장 일반적인 glass에 대해 표1.1에 예시했다.입자상의 glass bead 에서 단섬유 , 장섬유, 그것을 직물로 한 평직천 , 능직천등 종류도 많다. 또 조성적으로도 일반용의 E glass 에서 고강도의 S glass , 콘크리트 등의 보강에 사용되는 내알칼리 glass , 또 도전성 glass에 이르기까지 종류도 많아 용도에

키워드

복합소재,   강화섬유,   세라믹스,   소재,   재료,   신소재,   ceramics