[공학재료 및 거동학] 비행기 재료(Airplane Body)

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소개글
[공학재료 및 거동학] 비행기 재료(Airplane Body)에 대한 자료입니다.
목차
1. 비행기 재료 개괄
2. 비행기 재료의 특성
1) 나무 : 초기에 많이 사용
2) 금속재
3) 비금속재료
4) 복합재
5) 지능재료
3. 비행기 재료의 변화
1) 초기 항공기 재료
2) 현재의 비행기 재료의 특성
3) 미래의 비행기 재료의 특성
4. 한국의 비행기 재료
5. 기술개발현황


본문내용
1. 비행기 재료 개괄

- 항공기는 보다 빠르고, 안전하고, 가벼워야하는 요구조건 때문에 항공기 재료도 이에 맞춰 단위중량당 강도와 강성이 높고, 반복 응력과 환경변화에 대해 장기간 신뢰성이 높은 특성을 갖추어야 한다.

※ 전비중량 180톤인 현재의 콩코드기에 대하여 제2세대 초음속기 좌석수는 3배, 항속거리 1.6배 게다가 점점 심해지는 환경기준을 이겨야한다면 이런 조건에 맞추다 보면 기체의 무게는 1,000톤을 넘게 된다. 보잉사의 747은 현재도 420석에 73,400km를 날지만 400톤에 불과하다. 이런 조건을 채울 새로운 초음속기는 결국 새기술의 새 소재가 필요하게 된다. 초음속기의 기체 표면온도는 상승이나 하강 중에는 -55℃로 되었다가 초음속으로 운항하면 공력가열에 의해 nbspM2.2∼2.4에서 150∼180℃에 달한다. 20년 동안이나 쓴다고 본다면 2∼3만번 8∼10만 시간이나 이런 환경열에 반복적으로 쪼인다면 종래의 아음속기에서는 사용한 적이 없는 내열성이 있고 게다가 가벼운 새 소재가 필요하게 된다. 알루미늄 합금이 100℃를 넘게되면 강도가 급격히 저하한다

2. 비행기 재료의 특성

1) 나무 : 초기에 많이 사용

- 무게 대 강도비와 피로 수명이 월등히 뛰어남
- 품질의 균일도가 떨어지며, 부패, 곰팡이 등에 취약
- 특별히 관리하지 않을 시 수명이 얼마 되지 않음
- 좋은 품질의 나무를 구하기 어렵고 가격이 비쌈

2) 금속재

- 비교적 다루기 쉬움(전성 및 연성이 좋음)
- 품질이 균일함
- 가격이 비싸지 않음
- 강도가 강하고 무게가 적당
- 상온에서 고체이며, 결정체임
- 전기 및 열전도율이 좋음
- 금속 특유의 광택을 가지고 있음
- 중요한 금속 재료는 다음과 같이 분류한다.
가) 철 및 철 합금 : 순철, 탄소강, 특수강, 주철
나) 구리 및 구리 합금 : 순동, 황동, 청동, 특수 구리 합금
다) 경합금 : 알루미늄 및 그 합금, 마그네슘 및 그 합금, 티탄합금
라) 그 밖의 합금 : 베어링용 합금, 땜납용 합금, 저용융점 합금
마) 전자 재료용 금속 : 규소, 게르마늄
바) 원자로용 합금 및 신금속 : 우라늄, 토륨, 하프늄, 베릴륨, 몰리브덴,
지르코늄, 코발트

3) 비금속재료

- 항공기의 기체를 구성하고 있는 재료의 대부분은 금속 재료로서, 강도와 경도가 높고, 가공성이 우수한 특성을 가지고 있다. 그러나 금속재료는 일반적으로 무겁고, 가공 및 조립비가 높다는 단점이 있다. 따라서 근래에는 금속재료를 대체할 수 있는, 강도가 높으면서 가벼운 비금속 재료들을 개발하여 사용범위를 확대해 가고 있다.

가) 합성수지
- 합성수지 또는 플라스틱은, 인공 합성된 고분자 물질을 주원료로 하여 가소제, 착색제, 안정제 및 그 밖의 충전제를 배합하여 성형한 고체 재료이다.

구분
특징
사용용도
폴리염화비닐
-우수한 전기절연성, 내수성, 내약품성, 자기소화성
- 열에 약하며, 유기용제에 녹기 쉬움, 비중이 큰 편임
- 절연재료
- 객실 내장재
폴리메탈메타
크릴레이트
(PMMA)
- 높은 투명도, 비중이 낮고 강인하며 가 공이 쉬움, 광학적 성질 우수
- 열에 약하고 유기 용제에 녹음
- 창문 유리
- 객실 내부 안전판
- 전등 덮개
에폭시 수지
- 대표적 열경화성 수지
- 성형 후 수축률이 적으며, 우수한
기계적 강도를 가짐
- 뛰어난 접착강도와 전파 투과성,
내후성 및 높은 강도를 가짐
- 구조물 접착제
- 도료