한국섬유소재연구원

  • Home
  • Sitemap
  • Contact us
  • Eng Ver

산업기술정보

  • Home
  • >
  • 정보마당
  • >
  • 산업기술정보

초저온에서의 Self healing 기능 보유 복합재료
연구원 2016-10-14 4066

 

초저온에서의 Self healing 기능 보유 복합재료

 

영국 버밍햄 대학과 중국의 Harbin Insistute of Technology 연구팀이 offshore wind turbine, 또는, 심지어 운항 중 항공기와 위성 등과 같은 분야에서의 교체와 수리에 사용할 수 있는, 60의 초저온에서도 섬유강화 복합재료에self-healing 기능 부여할 수 있는 새로운 방법을 개발하였다고 발표하였다.

 

 

자가 치유기능 복합재료는 수리가 필요할 때 자동으로 자신의 속성을 복원할 수 있다. 이런 유리한 조건에서 복합재료는 매우 인상적인 치유효과를 얻을 수 있다. 사실 앞선 연구 결과들은 치유된 재료의 성능과 기능이 손상 이전의 수준보다 더 좋은 100% 이상의 효과적인 치유결과를 얻어왔으나, 지금까지는 초저온상태 등의 불리한 조건에서는 불충분한 것으로 간주되었다.

자연계의 일부 동물이 효소활성을 유지하려고 일정하게 체온을 유지하는 방법과 유사하게 이 새로운 구조의 복합체는 중심온도를 유지한다.

치유 가공제를 방출하고 공급할 목적의 3차원 중공용기와 내부 가열체, 그리고 냉각에 필요한 다공성의 전도성 물질은 복합재료 내에 삽입된다.

버밍햄 대학에 있는 PhD Yongjing Wang이들 요소는 모두 본질적이다. 가열요소 없이 액체는 60에서 동결되고 화학반응도 일어날 수 없다. 용기 없이는 치료액체를 자동으로 갈라진 틈 속에 공급할 수 없다.”고 설명한다.

영하 60온도에서 100% 이상의 치유효과는 유리섬유 강화 laminate 내에서 행해지나, 이 기술은 자가 치유 복합재료의 전체에서 이루어진다.

실험은 copper foam sheet 또는 carbon nanotube sheetconductive 층으로 사용해 행해졌다. 이 중 후자는 파괴 에너지와 피크부하의 96.22% 내에서 107.7%의 평균 복구율을 나타내 보다 효과적으로 자가 치유할 수 있었다.

수리한 섬유강화 복합재료 또는 주 재료는 높은 층간(inter laminar)특성을 지닌 층간접합물질이 되며, 이런 특성이 높을수록 균열 발생 확률이 높아진다.

섬유강화복합재료는 가볍고 강하기 때문에 항공기나 위성 등에 이상적인 재료로 널리 사용하고 있으나, 내부의 미세 균일에 대한 리스크 때문에 치명적인 오류의 원인이 될 수 있다.

연구팀들은 보다 진보된 가열 층을 사용함으로써 과부하 상태에서 가해지는 발열이 부적정인 영향을 효과적으로 제거하는 모습을 보게 될 것이다. 그러나 이들 연구진들의 궁극적인 목표는 임의의 조건에 관계없이 효율적으로 결함의 크기를 복구할 수 있는 더 많은 복합치료를 위한 새로운 자가 치유메커니즘을 개발하는 것이다.

 

출처 : September 14th, 2016(http://www.birmingham.ac.uk)

 

 

Lenzing, new softness test mechanism 개발
Cotton Inc. Cotton biomass로부터 면소재용 염료 개발

목록보기