모든복합재료

2. 재료별 물성 비교

by composites posted Nov 05, 2014

위에서 언급된 요소들에 의해 복합재료로 얻을 수 있는 기계적 물성 범위는 매우 넓다. 섬유의 타입만 고려하더라도 구성 섬유의 종류 및 방향에 따라 복합재료의 물성은 10배 정도 달라질 수 있다. 다음의 비교는 다양한 복합재의 물성 범위를 나타낸다. 단순 제조 공법이나 재료의 형태에 의해 가장 낮은 물성치가 얻어지고 항공우주산업 등에서 활용되는 고품질 제조 공법에 의해서 가장 높은 물성치를 얻을 수 있다(예를 들어 단방향 유리섬유 프리프레그의  오토클레이브 몰딩 공법).

다른 재료나 금속 합금들에 대해서도 강성이나 강도의 범위를 표시하였다.

tensile strength.JPG


tensile modulus.JPG


위의 그래프들은 서로 다른 복합재료들이 보여줄 수 있는 각 물성치의 범위를 보여준다. 이들 물성은 낮은 밀도와 함께 높은 강도와 강성을 보여준다. 무게 대비 높은 강도와 강성이 수많은 응용분야에서 복합재료를 이상적으로 만든다. 이는 자동차, 기차 그리고 항공기와 같은 수송 기계 분야가 특별히 해당되는데 그러한 응용 분야에서 가벼운 구조물은 훨씬 효율적이기 때문이다.

 

density.JPG


 

복합재의 무게 대비 강도와 강성은 비강도와 비강성이라는 형태와 다음과 같은 그래프에 나타낼 수 있다. 이것들은 단순히 기계적 물성치를 밀도로 나눈 것이다. 일반적으로 앞서 보여진 그래프에서 가장 높은 물성치들은 각 재료의 가장 높은 밀도 상태에서 얻어진 것들이다. 아래의 그래프에 나타난 비물성의 이것을 고려하여 계산된 것이다.

 

specific tensile strength.JPG


specific tensile modulus.JPG


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복합재료기초

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