• 폴리머
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• 제25권3호
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• pp.367-374
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• 2001

여러 가지 탄소함유가스로부터 Ni 및 Ni-Cu의 합금촉매를 사용하는 화학증착반응에 의해 제조한 나노탄소섬유를 충전재로 하고, poly(vinylidene fluoride) (PVDF)를 매트릭스로 이용하여 복합재를 제조하여 전자파 차폐성능을 조사해보았다. 전자파 차폐용 충전재의 중요한 물성치인 나노탄소섬유의 전기전도도는 10000psi 압력에서 4.2∼22.4S/cm 사이에 분포하였다. 나노탄소섬유/PVDF 복합재의 전기전도도는 0.22∼2.46 S/cm 사이에 값을 보였고, 전자파 차폐성능은 2∼13 dB 범위를 나타내었다. 나노탄소섬유의 전기전도도는 열처리 온도와 시간의 증가에 따라 높아지지만, 얻어지는 복합재의 전기전도도는 초기에 급속한 증가 후 일정해지는 경향을 나타내었다. 복합재의 전자파 차폐성능은 열처리 온도와 시간의 증가에 따라 증가하다가 감소하였고, 복합재의 전기전도도에 비례하였다. 열처리가 진행됨에 따라 나노탄소섬유의 비표면적이 감소하였으며, 전자파 차폐성능에 충전재의 전기전도도 외에 비표면적이 중요한 변수임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.527-531
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• 2006

본 연구는 커패시터(capacitor) 등의 유전재료로서 응용이 가능한 고분자로 코팅된 무기입자 및 이를 이용하여 제조된 유전율이 높은 폴리이미드(polyimide; PI) 나노복합재에 관한 것이다. 무기입자로는 높은 유전상수를 가지는 barium titanate(BT)를 선정하였고, 이를 유기 고분자인 나일론 6으로 표면 코팅하여 매트릭스 고분자인 폴리이미드와의 친화력을 향상시켰다. FT-IR과 TEM을 통하여 5 nm 두께의 고분자 셀(shell)이 형성된 친유기화된 무기입자(BTN)를 확인하였으며, 나일론 6이 코팅된 BT의 내경과 외경의 비, 그리고 $\alpha$와의 관계를 나타낸 모식도를 통해 고분자 코팅 두께를 조절할 수 있음을 제안하였다. 제조된 BTN과의 복합화를 통하여 폴리아믹산 나노복합용액을 제조하였으며, 이를 탈수 고리화하여 열적 및 전기적 특성이 우수한 폴리이미드 나노복합필름을 제조하였다. SEM을 통하여 BTN이 매트릭스 고분자 내에 균일 분산상을 형성함을 확인하였으며, TGA와 전기적 측정을 통하여 BTN의 함량에 따른 폴리이미드 나노복합필름의 열안정성 지수, 적분 열분해 온도 및 유전율의 변화를 각각 조사하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1136-1139
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• 2005

As alternative materials for bipolar plate of PEM Fuel Cells, carbon composites were fabricated by compression molding. In this study, four types of nano particles, such as Carbon nanotubes, Carbon black, GX-15 and P-15 were mixed with epoxy resin to provide electric conductivity and structural properties. By increasing pressure during molding and volume ratio of nano particles, the physical contact among particles was improved resulting in increased electric conductivity. Surface resistance test showed, P-15 particles have the highest electric conductivity.

• Composites Research
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• 제24권5호
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• pp.34-38
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• 2011

탄소나노튜브가 발견된 이후로, 고분자 수지의 기계적, 전기적 물성을 증대시키는 보강재로서 많은 연구가 수행되어 왔다. 더 나아가, 탄소나뉴튜브를 탄소섬유복합재 (CFRP)의 기지가 되는 수지를 보강시키는 데 이용하는 연구도 최근 활발해지고 있는 추세이다. 단일벽탄소나노튜브가 각각 0.2 %, 0.5 %의 중량비로 에폭시 수지에 먼저 분산, 혼합되었다. 이 혼합액을 CFRP를 제작하는데 주로 쓰이는 방법 중 하나인 진공 수지 충전 공정법 (vacuum assisted resin transfer molding, VARTM)으로 탄소섬유 프리폼에 주입하는 방법과 습식 현장 적층법 (wet lay-up)의 두가지 다른 방법으로 복합재를 제작 하였다. 각각의 제작된 시편에 대하여, 층간전단강도 (interlaminar shear strength, ILSS)를 측정하여, 층간전단강도와 공정의 상관관계, 탄소나노튜브의 보강효과에 대하여 조사했다. 탄소나노튜브/에폭시 복합재의 경우 기계적 물성의 향상을 가져왔으나 이를 기지재로 사용한 탄소섬유복합재의 층간전단강도는 특히 VARTM 공정의 경우, 탄소나노튜브의 첨가에 따른 수지의 점도 증가로 인한 공정상의 문제로 기대만큼의 물성향상을 가져오지는 못한 것을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제22권4호
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• pp.136-143
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• 2021

폴리우레아 소재는 폴리우레탄 화학결합과 높은 유사성을 가지고 있으면서, 높은 기계적 강성 및 탄성을 가지고 있어 경량 복합재의 고분자 기지 상으로 연구되어 왔다. 본 연구에서는 이방성을 가진 CNT (carbon nanotube)와 GO (graphene oxide)를 폴리우레아 기지 상에 첨가하여 제작한 복합재를 제작하였고 그 특성을 분석하였다. 원자힘현미경 이용해 CNT와 GO의 각각 1차원의 선형 및 2차원의 층상의 이방성을 확인한 후, 5 wt%으로 각각 폴리우레아 Resin에 혼합 후 cross-link 형성 및 건조 과정을 거쳐 복합재를 제작하였다. FTIR과 Raman 분광법을 이용해 제조한 CNT/폴리우레아와 GO/폴리우레아 복합재의 화학적 구조를 분석하였다. 그 결과, 폴리우레아와 첨가물의 화학결합 변화없이 혼합된 것이 확인되었다. 전자현미경을 이용해 첨가제/폴리우레아/유리섬유 직물 복합재의 표면과 단면에서의 CNT와 GO의 분포를 관찰하였다. 인장 강도 시험 결과, 1 wt%의 CNT와 GO가 첨가된 폴리우레아의 경우 인장강도 향상이 관측되었다.

• 폴리머
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• 제38권4호
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• pp.464-470
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• 2014

A chemo-mechanical method was used to prepare lignin-containing cellulose nanofibrils(L-CNF) from unbleached woodpulps dispersed uniformly in an organic solvent. L-CNF/PLA composites were obtained by solvent casting method. The effects of L-CNF concentration on the composite performances were characterized by tensile test machine, contact angle machine, scanning electron microscope (SEM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The tensile test results indicated that the tensile strength and elongation-at-break increased by 50.6% and 31.8% compared with pure PLA. The contact angle of PLA composites decreased from $79.3^{\circ}$ to $68.9^{\circ}$. The FTIR analysis successfully showed that L-CNF had formed intermolecular hydrogen bonding with PLA matrix.

• Composites Research
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• 제31권3호
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• pp.111-116
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• 2018

본 논문에서는 그래핀 표면에 무전해 도금을 통해 FeCoNi 자성 나노입자를 환원 성장시킨 후 이를 다양한 계면 활성제로 분산시켜 고분자 복합필름을 제조하였다. Pyridine 계면 활성제로 분산 시킨 후 제조한 복합필름은 가장 높은 분산성과 낮은 표면저항 값(351 Ohm/sq) 및 10 GHz 주파수에서 90% 이상의 전자파 차폐 능력을 보였다. 특히, 건조과정에서 pyridine의 증발은 내부 전도체 네트워크 형성과 분산성이 높은 필름 형성을 형성 할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 폴리머
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• 제29권5호
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• pp.451-456
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• 2005

폴리이미드 나노복합재의 나노충전제를 설계함에 있어 가장 중요한 요소는 나노충전제의 내열성 및 매트릭스 고분자인 폴리이미드와의 상용성이다. 본 연구에서는 두 가지의 요소를 만족시키기 위하여, 알킬사슬을 가지며 말단기가 아민인 올리고 아믹산을 설계하였고 이를 이용하여 층상 실리케이트의 표면을 개질하는 연구를 수행하였다. 분자량이 2000g/mol로 조절되고 말단기가 아민인 올리고 아믹산을 제조하였고 이후 이온 교환반응을 통하여 고내열 친유기 층상 무기소재를 제조하였다. 본 연구에서 제조된 고내열 친유기 층상 무기물은 TGA로 분석한 결과 초기분해 온도가 $280^{\circ}C$ 이상이었으며, XRD로 분석한 결과, 개질하지 않은 층상 무기물에 비해 최소 $4{\AA}$ 이상의 층간거리 증가를 나타내었다. 또한 이들의 나노복합필름의 경우 X선 실험을 통해 친유기성 층상 무기물이 고르게 분산되어 있음을 알았으며, 친유기성 층상 무기물의 함량이 증가함에 따라 CTE 역시 최대 $26\%$ 감소함을 TMA실험 결과를 통해 확인하였다.

• Composites Research
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• 제24권5호
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• pp.39-43
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• 2011

탄소나노튜브로 보강된 고분자 수지에 대한 연구는 지난 20년간 활발히 수행되어 왔다. 또한 이를 이용하여 탄소섬유복합재의 물성을 증대시키기 위한 연구도 최근 그 영역을 넓혀가고 있다. 탄소섬유복합재는 탄소섬유의 비약적인 발전으로 섬유 방향의 기계적 물성은 상당히 만족할 만한 수준에 도달했으나, 수지에 의해 좌우되는 기계적 물성은 아직 기대에 못미치고 있다. 특히, 층간의 분리 (delamination)는 탄소섬유복합재의 가장 전형적이며 치명적인 파손의 원인중 하나이다. 이 층간분리에 대한 저항성을 알아보는 모드 1 파괴인성 실험 (혹은 double cantilever beam, DCB test)을 다양한 작용기로 기능화된 SWNT가 첨가된 탄소섬유복합재 시편에 대하여 수행하였다. 부직포 형태의 탄소나노튜브층을 이용한 시편의 경우 10.6%의 파괴인성 증대를 보였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권2호
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• pp.110-114
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• 2009

Mechanical coating process was applied to form 89 %-hydrolyzed poly vinyl alcohol (PVA) onto boron carbide ($B_4C$) nanopowder using one step high energy ball mill method. The polymer layer coated on the surface of B4C was changed to glass-like phase. The average particle size of core/shell structured $B_4C$/PVA was about 50 nm. The core/shell structured $B_4C$/PVA was formed by dry milling. However, the hydrolyzed PVA of $98{\sim}99%$ with high glass transition temperature ($T_g$) was rarely coated on the powder. The $T_g$ of polymer materials was one of keys for guest polymer coating on to the host powder by solvent free milling.