야금연구소(Metallurgy)

10주차-1강-고강도재료(3섬유강화)

문제) 분산강화알루미늄은 10Vol.%의 Al2O3 함유하고 있다. 금속상이 기본적으로 순수한 알루미늄이라고 가정하고, 이 복합재료의 밀도를 계산하시오 (단, Al2O3의 밀도는 3.97Mg/m3이다) 풀이) 1) 알루미늄 밀도 -> ρAl = 2.70Mg/m3 2) 1m3의 복합재료에서 Al2O3는 0.1m3이고, Al은 1.0-0.1 = 0.9m3이다. 3) 각 성분의 질량은 A) mAl2O3 = 3.97 Mg/m3 X 0.1m3 = 0.40Mg B) mAl = 2.70 Mg/m3 X 0.9m3 = 2.43Mg 4) 따라서, ρcomposite = m/V = (0.40 + 2.43) Mg/m3 = 2.83Mg/m3

문) 유리섬유 복합재료는 에폭시 매트릭스 중에 70Vol.%의 E-Glass를 함유하고 있다. (a) 복합재료 중의 유리섬유의 무게 분율을 계산하시오. (b) 복합재료의 밀도를 계산하시오. E-Glass 밀도는 2.54Mg/m3 (=g/cm3)이고, 에폭시의 밀도는 1.1Mg/m3이다. 풀이) (a) 복합재료 1m3에서 E-Glass유리는 70Vol.%이므로 -> 0.7m3이고, 에폭시는 (1.00-0.70)m3 = 0.30m3임 각 성분의 질량은 다음과 같음 mE-Glass = 2.54Mg/m3 x 0.70m3 = 1.77Mg mepoxy = 1.1Mg/m3 x 0.30m3 = 0.33Mg 따라서, wt%Glass = 1.77Mg/(1.77+0.33)Mg x 100 = 84.3% (b) 복합재료 밀도는..