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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김동주
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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본 논문에서는 균열제어 및 균열닫힘 능력을 가지는 형상기억합금 섬유보강 시멘트복합재료 개발을 위해 모르타르 매트릭스에 묻힌 짧은 길이의 형상기억 합금 (Shape memory Alloy; SMA) 섬유의 인발거동을 조사하였다. 실험에 사용된 모르타르는 압축강도가 28, 55 그리고 85 MPa 의 세 가지 종류를 사용하였고, 두 가지 SMA 즉 NiTi (니켈-티타늄)와 NiTiNb (니켈-티타늄-니오븀)로 제작된 Smooth, Dog bone shaped, End deformed, Crimped형상의 섬유를 사용하였다. 인발저항성이 높은 SMA 섬유의 개발을 목적으로 냉간인발과 섬유의 형상이 SMA 섬유의 인발저항성에 미치는 영향을 조사하였으며, SMA 섬유의 형상기억효과가 인발저항성에 미치는 영향도 함께 분석하였다. 우선 냉간인발을 한 SMA 섬유는 냉간인발을 하지 않은 SMA 섬유보다 높은 인발 저항성 나타내었다. 이는 냉간인발로 인해 SMA 섬유의 초기강성과 극한강도 증가하였기 때문이다. 또한 냉간인발된 SMA 섬유에 열처리를 할 경우 뚜렷하게 인발 저항성의 증가를 나타내었고, 그 계면부착강도의 향상 정도는 모르타르 매트릭스의 압축강도가 증가할수록 더 커지는 경향을 나타내었다. 이러한 SMA 섬유의 인발저항성은 SMA 섬유의 재질과 그 형상에 따라서 매우 상이한 결과를 나타내었다. 변형이 도입된 SMA 섬유가, 섬유의 형상에 아무런 변형이 도입되지 않은 경우과 비교하여, 일반적으로 더 높은 인발 저항성을 나타내었다. 무변형 섬유와 매트릭스 사이의 부착강도는 NiTi 조성을 가진 섬유가 NiTiNb 조성을 가진 섬유보다 높지만, 섬유의 형상을 변화시켰을 때의 섬유와 매트릭스 사이의 부착강도는 NiTiNb 조성을 가진 섬유가 NiTi 조성을 가진 섬유보다 높은 경향을 보였다.
이는 섬유의 극한강도와 초기강성의 영향에 의해 결정됨을 알 수 있었으며, 변형된 섬유 중에서 Dog bone shaped와 End deformed의 계면부착강도가 상대적으로 높은 경향을 보였다.
이는 섬유의 극한강도와 초기강성의 영향에 의해 결정됨을 알 수 있었으며, 변형된 섬유 중에서 Dog bone shaped와 End deformed의 계면부착강도가 상대적으로 높은 경향을 보였다.
목차
제 1 장 서 론 71.1 연구의 필요성 및 중요성 71.2 연구의 목표 및 내용 91.3 연구의 추진절차 및 방법 101.4 본 연구의 출판물 10제 2 장 형상기억합금 122.1 형상기억합금의 거동 특성 122.2 Ni-Ti와 Ni-Ti-Nb 형상기억합금 15제 3 장 섬유의 인발메커니즘 163.1 섬유의 부착강도와 미끄러짐 관계 163.1.1 무변형 섬유 173.1.2 형상이 변형된 섬유 183.2 섬유의 인발저항에 영향을 주는 변수 19제 4 장 냉간인발된 SMA 섬유의 부착저항성 204.1 개 요 204.2 실험 프로그램 214.2.1 실험 재료 준비 224.2.1.1 형상기억합금 섬유 224.2.1.2 매트릭스 234.2.2 시편준비 244.2.3 실험장치 및 절차 264.2.3.1 SMA 섬유의 인장실험 264.2.3.2 SMA 섬유의 직경변화 측정 시험 264.2.3.3 SMA 섬유의 인발실험 274.3 결과 및 분석 284.3.1 냉간인발 효과에 따른 NiTi SMA 섬유의 인장거동 284.3.2 가열을 통해 회복된 SMA 섬유의 직경변화 294.3.3 NiTi SMA 섬유의 인발 응력-미끄러짐 선도 304.3.4 냉간인발 또는 가열 효과로 인한 NiTi SMA 섬유의 부착강도 324.4 결 론 36제 5 장 냉간인발 된 SMA 섬유의 조성과 형상이 섬유의 부착 거동에 미치는 영향 375.1 개 요 375.2 실험 프로그램 385.2.1 실험 재료 준비 405.2.1.1 형상기억합금 섬유 405.2.1.2 매트릭스 425.2.2 시편준비 435.2.3 실험장치 및 절차 455.2.3.1 SMA 섬유의 인장실험 455.2.3.2 SMA 섬유의 직경변화 측정 시험 455.2.3.3 SMA 섬유의 인발실험 465.3 결과 및 분석 475.3.1 냉간인발 된 SMA 섬유 조성에 따른 인장거동 485.3.2 가열을 통해 회복된 SMA 섬유의 직경 및 길이 변화 605.3.3 SMA 섬유의 인발 응력-미끄러짐 선도 555.3.4 NiTi SMA 섬유와 NiTiNb SMA 섬유의 부착강도 555.3.4.1 형상기억합금의 조성에 따른 SMA 섬유의 부착강도 555.3.4.2 형상기억합금의 형상에 따른 SMA 섬유의 부착강도 575.4 결 론 61제 6 장 결론 62참고 문헌 64ABSTRACT 70
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