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[신소재공학] 방탄 차량 무게 감소

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    • 소개글
    [신소재공학] 방탄 차량 무게 감소에 대한 자료입니다.
    목차
    • 서론

    • 차체 개선 방안

    1. 현재 사용 중인 방탄소재

    2. 개선방향

    ① 강도 그리고 무게

    ② 내열성

    • 유리 개선 방안

    1. 현재 사용되는 방탄 소재

    2. 개선 방안

    • 결론

    본문내용
    ③ 섬유 : 아라미드와 초고분자 폴리에틸렌 섬유가 방탄 나일론과 유리섬유를 대체해왔다. 아라미드는 ‘고분자(高分子) 아미드기(CO-NH)가 2개의 방향족 고리에 직접 결합된 섬유’다. 일반적으로 방탄조끼를 만드는데 되며 여태까지 미국의 듀폰사와 일본의 데이진이 양분하고 있었다. 듀폰사의 아라미드 섬유는 케블라(Kevlar)라는 상품명으로 아라미드 섬유의 원조 역할을 하게 되었다. 2006년 3월 국내 코오롱에서 세계 3번째로 상용화에 성공하였으며 아라미드 펄프의 새로운 합성공정을 개발하였다. 코오롱 아라미드 섬유의 상품명은 헤라크론이다. 아라미드는 같은 무게의 강철보다 5배 강하고, 섭씨 500도에서도 끄떡없는 세계 최고의 강한 섬유다. 방탄복합소재에 활용되고, 가공이 편리해 고성능 타이어 및 광 케이블 보강재 등에도 사용되고 있다. 매우 질기고 탄성이 높기 때문에 아라미드 섬유로 만든 실은 웬만큼 잡아당겨선 끊어지지 않으며 인장강도도 크다.
    ④ 탄화티타늄 : 티타늄 카바이드라고도 한다. 과 를 소결하여 얻는다. 계로는 최소한 110이상 나오고 산화알루미늄에 첨가하여 소결하게 되면 강옥계열이상의 경도도 얻을 수 있다고 하는데 구체적인 구성분들은 산업비밀로 유지되어 정확하게 알지 못한다. 일부 학계나 업체에서는 탄화티타늄도 아래의 초경합금으로 분류하기도 한다.
    2. 개선방향
    차체의 개선방향으로는 강도와 무게, 그리고 내열성 등을 생각해볼 수 있다. 대체적으로 강도와 무게는 비례하므로 강도가 강화되면 무게를 줄일 수 있다.
    ① 강도 그리고 무게
    일반적으로 순도가 높은 티타늄을 얻기가 워낙 힘들어 희귀금속으로 알려져 있는 티타늄은 지구상에 존재량이 9번째의 금속이다. 현재 존재하는 합금 중 최고의 강도를 갖는 합금은 탄화티타늄(TiC)이며, 현재 우주선 재료로 연구되고 있는 것들도 티타늄과 알루미늄, 니켈 등의 합금들이다. 이 중 본 설계에서는 탄화티타늄을 사용할 것인데, 단순히 금속판으로는 방탄성능에 한계가 있기 때문에 강판 사이에 섬유를 넣어준다.
    삽입할 섬유는 아라미드의 겹으로 이루어진 파라 아라미드로, 복합소재 섬유의 특성상 매우 질기고 에너지를 흡수하는 능력이 뛰어나다. 이 때 사용하는 파라 아라미드도, 아라미드의 구성 및 적층에 따라 물성에 큰 차이를 보이는데 이번 설계에서는 기존의 적층에 비해 조금 더 개선된 구성을 해보도록 한다.
    파라 아라미드를 적층하는 순서는 para-aramid(내충격열)+Flex felt(충격 에너지 흡수)+para-aramid(에너지 분산극대)+para-aramid(내마찰열)순인데, 각 역할을 담당하는 부분도 한겹의 아라미드가 아닌 여러 겹의 파라 아라미드이며 설계된 바로는 각각 3겹의 아
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