인폙댿� 복합재료 실험 기계공학실험A 레포트

(1) 실험 목적 : 대표적인 구조용 신소재의 하나인 복합재료의 기초적인 이론을 학습하고, 탐소섬유강화 플라스틱(CFRP) 복합재료를 제작해 본다.

(2) 실험 이론
⓵ 복합재료의 정의왿� 분류 : 두 가지 이상의 재료가 물리적으로 조합되어 서로 다른 상을 형성하면서 보다 유효한 기능을 발현하는 재료이며, 크게 기지재왿� 강화재의 종류에 따라 특성을 분류할 수 있다.
*기지재에 따른 분류
고분자기지 복합재료 (Polymer Matrix Composite)
PMC는 각종 열경화성 수지에 유리, 탄소, 보론, 고분자 섬유를 넣어 강화하며 최근에 는 열가소성 고분자도 기지재로 쓰이고 있다. PMC는 항공우주, 토목, 각종 자동차 부품, 타이 어, 스포츠 용품에 널리 쓰인다.

금속기지 복합재료 (Metal Matrix Composite)
MMC는 고온에서 사용가능하고, 금속기지 고유의 강도왿� 인성에 높은 섬유-기지 계면 강도가 결합되었기 때문에 횡방향 특성이 좋으며 압축강도왿� 전단강도도 상당히 좋다. 대표적으 로 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 스테인레스강 등이 있다. 주로 자동차 엔진의 피스톤 헤드, 크 랭크샤프트의 커넥팅로드, 가스터빈 블레이드 등에 쓰인다.

<중 략>

5) 고 찰
이번 실험은 대표적인 구조용 복합재료인 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP)를 재작하는 기회를 가져 복합재료에 관한 기본적인 개념을 이해해보는 실험이었다. 본 실험에서는 에폭시수지를 기지재로 갖는 Prepreg를 섬유의 배열방향에 따라 각각 4층으로 적층해 보았다. 이 때 섬유의 배열은 0°왿� 90°방향으로 배열하였는데 한 set는 대칭으로, 다른 한 set는 비대칭방식으로 적층한 후 고온, 고압을 가하여 복합재료를 제조했다. 약 한시간정도 기다린 후 제조된 CFRP를 관찰해 보았는데 제조전에는 종이처럼 팔랑팔랑했던 재료가 매우 얇은 두께임에도 불구하고 금속판처럼 단단해졌다. 직접 구부려보고 때려보아 높아진 비강도왿� 비강성을 체험할 수 있었다.