Composites - TA Instruments

산업혁명에서 복합재료 혁신으로

산업혁명 이후 자동차, 항공우주, 건설 등 다양한 산업의 혁신은 알루미늄, 철강, 철과 같은 소재의 발달에 기인해 왔습니다. 오늘날 증가하는 인구와 산업은 고성능의 환경적으로 안전한 경량 소재에 대한 수요를 더욱 주도하고 있습니다. 복합재료는 이러한 요구 사항을 충족하고 신제품 설계를 지원합니다.

복합재료는 뚜렷이 구분되는 두 가지 이상의 상 결합으로 구성되며 이들의 개별적인 물리적 및 화학적 특성을 토대로 기지재를 분류합니다. 복합재료는 단일 재료만으로는 달성할 수 없는 경량, 높은 강도 대 중량 비율, 내화학성, 부식 및 열에 대한 내성과 같은 특성을 가지고 있습니다. 재료 조합 가능성에 제한이 없기 때문에 최종 성능 특성에 대해 우수한 제어가 가능합니다. 궁극적인 재료 설계 제한으로부터 이 같은 해방은 수많은 산업 분야에 걸쳐 다양한 응용 분야를 위한 기회를 창출합니다.

복합재료로 재료 설계 재고

최종 사용자의 환경적으로 안전한 고성능 재료에 대한 요구로, 복합재료 가치 사슬의 모든 구성원(원자재 제조업체, 반제품/제품원재료, 구성 요소, 구조자, OEM/MRO)은 복합재료를 사용해 신소재 제조를 혁신하는 방법을 재고하고 있습니다. 이러한 급증은 다음과 같은 글로벌 변화의 결과입니다.

자동차, 항공우주 및 풍력 에너지 응용 분야를 위한 강한 경량 재료에 대한 수요 증가
노트북 및 휴대폰과 같은 개인용 전자 제품에 대한 수요 증가
섬유 강화 복합재료 툴링, 세라믹 기지 복합재료(CMC) 및 직조 섬유 복합재료를 위한 3D 프린팅 기술의 발전.

복합재료는 최종 용도를 위해 고도로 지정되어야 하고 가치 사슬의 모든 단계에서 강화된 테스트가 필요하기 때문에 이러한 변화에는 새로운 도전 과제가 따릅니다. 안전성과 성능은 타협할 수 없으므로 고품질 테스트가 필요합니다.

Waters/TA Instruments 솔루션을 사용하면 연구 과학자와 엔지니어가 복합재료 가치 사슬 전체에서 제품 안전성과 성능을 손상시키지 않으면서 재료를 효율적으로 특성화하고 테스트할 수 있습니다. 고급 기술은 안전성을 염두에 두고 성능을 위한 혁신을 실현하는 과정에서 점도, 경화 시간, 크리프, 내구성/피로, 압축, 인장 또는 굴곡 강도 및 기타 여러 특성과 같은 복합재료 기지재의 물리적, 열적 및 기계적 특성을 조사하는 데 도움이 됩니다.

복합재료 가치 사슬

복합재료 개발 프로세스의 각 단계를 진행하면서 사용되는 분석 솔루션에 대해 자세히 알아보십시오.

원자재
반제품/제품원재료
구성 요소

각 원자재는 특성이 다양하고 최종 사용 용도를 염두에 두고 처리되기 때문에 제조업체는 재료를 정확하게 특성화하고 그 특성이 최종 제품 성능에 어떤 영향을 미치는지 이해해야 합니다. 반제품/제품원재료 고객과 궁극적으로는 OEM(Original Equipment Manufacturer, 주문자 상표 부착 생산 제조사)의 요구를 충족하기 위해 원자재 제조업체는 출발 물질의 개별 속성을 정량화하고 최종 혼합물을 특성화해야 합니다. 일반적인 복합재료 원자재는 수지(열가소성 및 열경화성 수지)와 섬유입니다.

연구, 제품 개발 및 기본적인 QA/QC 테스트에 도움이 되는 Waters/TA Instruments 솔루션을 살펴보십시오.

시차 주사 열량 측정법

겔화 시간
유리 전이 온도(Tg)

열기계 분석

열팽창 계수(CTE)
유리 전이 온도(Tg)

유동 측정

겔화 시간
점도

동적 기계 분석

크리프
유리 전이 온도(Tg)

열중량 분석

유리 섬유 함량

팽창계

유리 전이 온도(Tg)
열팽창 계수(CTE)

부하 프레임 시스템

인장
압축
충격 후 압축(CAI)
굴곡
비틀림
전단
충격
피로

구성 요소 제조업체와 OEM의 사양 요구 사항에 따라 반제품/제품원재료를 설계할 때 재료 품질을 확인하기 위해 테스트를 수행해야 합니다. 재료 공정이 특성과 성능에 미치는 영향을 이해하는 것은 우수한 제품을 가공하는 데 매우 중요합니다.

수지 침투 가공제와 같은 반제품을 제조하든 다른 제조 공정(예: 압축 성형)을 통해 완제품을 제조하든, 올바른 분석 솔루션을 사용하여 재료의 특성이 성능에 미치는 영향을 이해하는 것은 최종 사용자의 사양을 충족하는 고부가가치 제품 제조에 매우 중요합니다.

고성능 재료로 이어지는 가공에 중요한 재료 특성을 개선하는 데 도움이 되는 Waters/TA Instruments 솔루션을 살펴보십시오.