[고분자재료설계 레포트] CFRP를 이용한 단열재 설계

소개글

고분자재료설계 레포트로, 주제는 CFRP를 이용한 단열재 설계에 대한 내용입니다.

서론에는 단열재의 정의 및 동향에 대해 기술하며 진공 단열재의 정의, 구성 및 특징, 기존 진공단열제의 문제점에 대해서 서술했습니다.

본론에는 초단열재의 정의 및 CFRP의 개념과 제조과정에 대해 서술하였으며, 더 나아가 CFRP를 이용한 단열재 구조 및 제조공정에 대해 서술하였습니다.

목차

1. 서론
가. 단열재의 정의 및 동향
1) 단열재란
나. 진공단열재 개요 및 장ㆍ단점
1) 진공단열재란
2) 진공단열제의 구성 및 특징
3) 기존 진공단열제의 문제점

2. 본론
가. 초단열재의 정의 및 목표
나. CFRP의 정의 및 공정과정
1) CFRP란
2) CFRP 제조과정
나. 흄드실리카의 정의 및 공정과정
1) 흄드실리카란
2) 흄드실리카 제조과정
라. CFRP를 이용한 단열재 설계
1) 구조
2) 제조공정

3. 결론 및 고찰

4. 참고문헌

본문내용

1. 서론

가. 단열재의 정의 및 동향.

1) 단열재란

■ 일정한 온도를 유지하는 재료
단열재는 일정한 온도가 유지되도록 하려는 부분의 바깥쪽을 피복하여 외부로의 열손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 재료로, 소재 자체의 열전도율이 작은 것이 바람직하다. 대개의 경우 열전도율을 작게 하기 위해서 다공질이 되도록 만들어 기공속의 공기의 단열성을 이용한다.

<중 략>

3. 결론 및 고찰

현재 소비되는 에너지는 대부분 건물의 냉난방에 사용되고 있으며, 이러한 손실을 1/4 정도로 줄이면 우리가 겪는 에너지 부족 문제를 어느 정도 해결할 수 있다. 이 때문에 이번 설계에서는 단열성능이 매우 우수한 성능을 지닌 진공단열재에 초점을 맞추어 설계를 진행하였다. 진공단열재는 고성능을 보유하는 단열재로, 두께는 최소화할 수 있고 공간의 유효면적은 최대화 할 수 있는 단열재이다. 하지만 기존 건축용 단열재에 비해 충격에 약하고 결합방법에 더 많은 주의가 필요하다. 뿐만 아니라 장기 내구성이 떨어지고 제조공정이 복잡하며 양산 시 제품의 가격이 높은 단점이 있다.
본문에서는 진공단열재의 약점을 보완한 충격에 강하고 내구성이 뛰어난 초단열재를 설계하였다. 분말형태의 흄드실리카 내부 심재와 외피재로는 새로운 고분자를 사용하여 가벼우면서도 강도가 세고 열전도율이 낮은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)를 사용하여 기존 진공단열재의 단점인 강도와 장기내구성을 개선한 진공단열재를 설계하였고 그에 따른 제조공정을 서술하였다.
탄소섬유를 플라스틱원료와 섞어서 CFRP를 중합하고 이것을 진공단열재의 외피재로 사용하였다. 그리고 SiCl4를 이용하여 흄드 실리카를 제조하였다. 그 후 CFRP에 흄드실리카를 주입하여 진공상태에서 금형 하여 초단열재를 제조하였다. 이는 현재 진공단열재의 단점을 충분히 보완할 수 있고 내구성이 뛰어난 초단열재 역할을 할 수 있을 것이라 예상된다.

참고 자료

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TechArt, "탄소섬유(Carbon Fiber) or 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)?", 2015.10.25. [http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=zmanx&logNo=220518765328]