탄성 계수 측정 장치 및 방법
An Apparatus And A Method For Measuring Elastic Modulus
특허 요약
본 발명은 탄성 계수 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 이에 따른 탄성 계수 측정 방법은, 전도성 소재 및 상기 전도성 소재의 표면을 코팅한 절연성 소재로 이루어진 시편의 탄성 계수 측정 방법에 있어서, 상기 시편의 제1 면에 대하여 제1 하중을 가하는 제1 굽힘 시험 단계, 상기 시편의 상기 제1 면과 만나는 제2 면에 대하여 제2 하중을 가하는 제2 굽힘 시험 단계, 상기 제1 굽힘 시험 단계에서 측정한 값에 기초하여 상기 시편의 제1 굽힘 탄성 계수를 산출하는 제1 산출 단계, 상기 제2 굽힘 시험 단계에서 측정한 값에 기초하여 상기 시편의 제2 굽힘 탄성 계수를 산출하는 제2 산출 단계 및 산출한 상기 제1 굽힘 탄성 계수 및 산출한 상기 제2 굽힘 탄성 계수에 기초하여 상기 전도성 소재의 탄성 계수 및 상기 절연성 소재의 탄성 계수를 산출하는 제3 산출 단계를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

전도성 소재 및 상기 전도성 소재의 표면을 코팅한 절연성 소재로 이루어진 시편의 탄성 계수 측정 방법에 있어서,상기 시편의 제1 면에 대하여 제1 하중을 가하는 제1 굽힘 시험 단계;상기 시편의 상기 제1 면과 만나는 제2 면에 대하여 제2 하중을 가하는 제2 굽힘 시험 단계;상기 제1 굽힘 시험 단계에서 측정한 값에 기초하여 상기 시편의 제1 굽힘 탄성 계수를 산출하는 제1 산출 단계;상기 제2 굽힘 시험 단계에서 측정한 값에 기초하여 상기 시편의 제2 굽힘 탄성 계수를 산출하는 제2 산출 단계; 및산출한 상기 제1 굽힘 탄성 계수 및 산출한 상기 제2 굽힘 탄성 계수에 기초하여 상기 전도성 소재의 탄성 계수 및 상기 절연성 소재의 탄성 계수를 산출하는 제3 산출 단계를 포함하는, 탄성 계수 측정 방법.

2

제1항에 있어서,상기 제1 굽힘 시험 단계 및 상기 제2 굽힘 시험 단계는,상기 시편의 탄성 영역에서 이루어지는, 탄성 계수 측정 방법.

3

제1항에 있어서,상기 제1 굽힘 시험 단계 및 상기 제2 굽힘 시험 단계는,상기 제1 면에 대하여 상기 제1 하중이 작용하는 작용점과 상기 제2 면에 대하여 상기 제2 하중이 작용하는 작용점이 모두 2개인 4점 굽힘 시험으로 이루어진, 탄성 계수 측정 방법.

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제3항에 있어서,상기 시편의 단면은 직사각형이고,상기 제1 산출 단계 및 상기 제2 산출 단계는,하기의 수학식에 기초하여 각각 상기 제1 굽힘 탄성 계수와 상기 제2 굽힘 탄성 계수를 산출하는, 탄성 계수 측정 방법.수학식:(여기서, EB는 상기 제1 굽힘 탄성 계수 또는 상기 제2 굽힘 탄성 계수이고, P는 상기 제1 하중 또는 상기 제2 하중이고, L은 상기 시편의 양 하부 또는 측부를 지지하는 지지부 사이의 길이이고, 는 측정된 상기 시편의 중심 변위이고, b는 상기 시편의 너비이고, d는 상기 시편의 높이다.)

5

제1항에 있어서,상기 제3 산출 단계는,하기의 수학식에 기초하여 상기 전도성 소재의 굽힘 탄성 계수 및 상기 절연성 소재의 탄성 계수를 산출하는, 탄성 계수 측정 방법.수학식:(여기서, Ec는 상기 전도성 소재의 탄성 계수이고, EE는 상기 절연성 소재의 탄성 계수이고, EB,1은 상기 제1 굽힘 탄성 계수이고, EB,2는 상기 제2 굽힘 탄성 계수이고, I1은 상기 제1 굽힘 시험 단계에서의 상기 시편의 단면 2차 모멘트이고, I2는 상기 제2 굽힘 시험 단계에서의 상기 시편의 단면 2차 모멘트이고, IC,1은 상기 제1 굽힘 시험 단계에서의 상기 전도성 소재의 단면 2차 모멘트이고, IC,2은 상기 제2 굽힘 시험 단계에서의 상기 전도성 소재의 단면 2차 모멘트이고, IE,1은 상기 제1 굽힘 시험 단계에서의 상기 절연성 소재의 단면 2차 모멘트이고, IE,2은 상기 제2 굽힘 시험 단계에서의 상기 절연성 소재의 단면 2차 모멘트이다.)

6

제1항에 있어서,산출한 상기 전도성 소재의 탄성 계수 및 산출한 상기 절연성 소재의 탄성 계수에 기초하여 상기 시편의 인장 탄성 계수를 산출하는 제 4 산출 단계를 더 포함하는, 탄성 계수 측정 방법.

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제6항에 있어서,상기 제4 산출 단계는,하기의 수학식에 기초하여 상기 시편의 인장 탄성 계수를 산출하는, 탄성 계수 측정 방법.수학식:(여기서, ET는 상기 인장 탄성 계수이고, EC는 상기 전도성 소재의 탄성 계수이고, EE는 상기 절연성 소재의 탄성 계수이고, A는 상기 시편의 단면적이고, AC는 상기 전도성 소재의 단면적이고, AE는 상기 절연성 소재의 단면적이다.)

8

제1항에 있어서,상기 제1 굽힘 시험 단계 및 상기 제2 굽힘 시험 단계는,각각 상기 제1 하중 및 상기 제2 하중을 상기 시편에 대하여 특정 속도로 가하고, 상기 특정 속도는 하기의 수학식을 만족하는, 탄성 계수 측정 방법.수학식:(여기서, V는 제1 하중 또는 제2 하중을 가하는 속도이고, 은 상기 시편의 최하부에서 발생하는 변형률의 속도이고, L은 상기 시편의 양 하부 또는 측부를 지지하는 지지부 사이의 길이이고, d는 상기 시편의 높이다.)

9

시편의 양단의 하부면 또는 양단의 측부면 중 적어도 하나를 지지하는 한 쌍의 지지부;상기 시편의 상부면에 대하여 하중을 가하는 가압부; 및상기 하중에 의해 상기 시편의 변형되는 변위를 측정하는 센서를 포함하고,상기 시편은,전도성 소재; 및 상기 전도성 소재의 표면을 코팅한 절연성 소재를 포함하고,상기 하중이 상기 시편의 상부면에 대하여 작용하는 작용점이 2개인 4점 굽힘 장치로 이루어진, 탄성 계수 측정 장치.

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제9항에 있어서,상기 가압부는,상기 하중을 상기 시편의 상부면에 대하여 특정 속도로 가하고, 상기 특정 속도는 하기의 수학식을 만족하는, 탄성 계수 측정 장치.수학식:(여기서, V는 하중을 가하는 속도이고, 은 상기 시편의 최하부에서 발생하는 변형률의 속도이고, L은 상기 한 쌍의 지지부 사이의 길이이고, d는 상기 시편의 높이다.)