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부식 환경 하에서의 섬유강화복합재료의 마찰 및 마모 특성 연구 = A Study on the Frictional Characteristics of Fiber Reinforced Composites under Corrosive Environment
저자
박충용 ( Choong-yong Park ) ; 박동현 ( Dong-hyun Park ) ; 박수정 ( Soo-jeong Park ) ; 김윤해 ( Yun-hae Kim )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
-주제어
KDC
500
등재정보
KCI등재,ESCI
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학술저널
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37-41(5쪽)
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선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.
더보기The treated water inside the ballast electrolytic cell creates a highly alkaline atmosphere due to hydroxide generated at the DSA(Dimension Stable Anode) electrode during electrolysis. In this study, a composite material that can replace the weakness of the PE-coated steel pipe used in the existing ballast pipe was prepared. The test samples are BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), and GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester). And then it was immersed in NaOH for 720 hours. The friction test of each specimen was conducted. The Friction coefficient analysis according to material friction depth and interfacial adhesion behavior between resin and fiber were analyzed. As a result, the mechanism of interfacial separation between resin and fiber could be analyzed. In the case of the unsaturated polyester resin with low interfacial bonding strength the longer the immersion time in the alkaline solution, the faster the internal deterioration caused by the deterioration that started from the surface, resulting in a decrease in the friction coefficient. It is hoped that this study will help to understand the degradation behavior of composite materials immersed in various chemical solutions such as NaOH, acid, and sodium hypochlorite in the future.
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