• 제목/요약/키워드: 다중 벽 탄소나노튜브

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유체유동에 의한 다중벽 탄소나노튜브의 안정성 해석 (Stability Analysis of Multi-wall Carbon Nanotubes Conveying Fluid)

  • 송오섭;윤경재
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.593-603
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    • 2010
  • In this paper, vibration and flow-induced flutter instability analysis of cantilever multi-wall carbon nanotubes conveying fluid and modelled as a thin-walled beam is investigated. Non-classical effects of transverse shear and rotary inertia and van der Waals forces between two walls are incorporated in this study. The governing equations and the associated boundary conditions are derived through Hamilton's principle. Numerical analysis is performed by using extend Galerkin method which enables us to obtain more exact solutions compared with conventional Galerkin method. Cantilevered carbon nanotubes are damped with decaying amplitude for flow velocity below a certain critical value, however, beyond this critical flow velocity, flutter instability may occur. Variations of critical flow velocity with both radius ratio and length of carbon nanotubes are investigated and pertinent conclusion is outlined.

유체유동효과를 고려한 다중벽 탄소나노튜브의 진동 및 안정성 해석 (Vibration Stability Analysis of Multi wall Carbon Nanotubes Considering Conveying Fluid Effect)

  • 윤경재;최종운;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.219-224
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    • 2012
  • In this paper, vibration and flow-induced flutter instability analysis of cantilever multiwall carbon nanotubes conveying fluid and modelled as a thin-walled beam is investigated. Non-classical effects of transverse shear and rotary inertia are incorporated in this study. The governing equations and the associated boundary conditions are derived through Hamilton's principle. Numerical analysis is performed by using extend Galerkin method which enables us to obtain more exact solutions compared with conventional Galerkin method. Cantilevered carbon nanotubes are damped with decaying amplitude for flow velocity below a certain critical value, however, beyond this critical flow velocity, flutter instability may occur. Variations of critical flow velocity with both radius ratio and length of carbon nanotubes are investigated and pertinent conclusion is outlined.

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다중벽 탄소나노튜브 습도센서의 제작과 응답특성 (Fabrication and Response Characteristics of Multi-walled Carbon Nanotube Film Humidity Sensor)

  • 박찬원
    • 산업기술연구
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    • 제34권
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    • pp.39-43
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    • 2014
  • This paper represents a highly porous MWCNT film electrode with interconnected open pores and demonstrated the possibility of using an MWCNT network film as the top electrode for polyimide capacitive humidity sensors. Polyimide humidity sensors with MWCNT electrodes exhibited about 6 times faster response than equivalent Cr electrode sensors. This result may be due to their percolated pore structures, which make water molecules accessible to all polyimide surfaces. The much faster response times of MWCNT electrode sensors is attributed to the percolated pore network, which allows more water molecules to be accessible to polyimide surfaces.

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다중벽 탄소나노튜브 혼입 알칼리 활성 슬래그 복합재료의 열전 에너지 수확 성능평가 (Evaluation on the thermoelectric energy harvesting performance of multi-walled carbon nanotube-embedded alkali activated slag composites)

  • 박형민;양범주
    • 도시과학
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    • 제9권1호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • The thermoelectric characteristics of alkali activated slag composites containing multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) was investigated in the present study. Three different MWCNT contents and exposed temperatures were considered, and their thermoelectric-related properties and internal structures were analyzed. It was found that the alkali activated slag composite with MWCNT 2.0 wt.% and the exposed temperature of 150℃ were the optimal condition to obtain the highest Seebeck coefficient and power factor. Based on the feasibility study, the extended size thermoelectric module with 130 elements was fabricated, and tested the electricity production capacity. Consequently, the present thermoelectric module produced 30.83 ㎼ of electricity at ∆T=178.4℃.

Butyl 및 Hexyl기가 도입된 다중벽 탄소나노튜브의 분산성 (Dispersibility of multi-walled carbon nanotubes functionalized with butyl and hexyl group)

  • 유정현;남병욱
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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    • pp.1127-1130
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    • 2010
  • 본 연구에서는 CNT의 분산성을 개선하고자 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWNT)에 butyllithium solution 및 hexyllithium solution을 이용하여 표면을 화학적으로 개질하였다. 개질된 MWNT는 적외선 분광 분석 및 Raman spectrophotometer를 이용하여 MWNT에 작용기가 도입되었는지를 확인하였다. 또한, 열중량분석기(Thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하여 작용기가 도입된 MWNT의 열적 성질을 측정하였으며, MWNT 및 개질된 MWNT를 다양한 용매에 따른 분산성을 확인하였다.

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모세관법을 이용한 나노 복합재료 마이크로 구조 제작 (Fabrication of Microstructures with Nanocomposites by Capillary Effect)

  • 한수호;황희윤
    • Composites Research
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    • 제31권4호
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    • pp.171-176
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    • 2018
  • 인공 건식 접착 구조를 위한 새로운 마이크로-나노 계층구조 제작기법을 제안하였으며, 모세관법을 활용한 마이크로 구조 내 나노 소재 정렬에 대한 기초 연구를 수행하였다. 다중 벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 폴리디메틸실록산(PDMS) 혼합물의 제작 조건에 따른 경화도 및 점도 특성을 분석하고, 이로부터 몇 가지 제작 조건을 결정하였다. MWCNT-PDMS 마이크로 구조 제작 후 단면 분석을 통해 PDMS내 MWCNT의 정렬 특성을 분석한 결과, 제작 온도와 상대 경화도가 낮을 경우 MWCNT의 정렬도가 우수하며, 단위 면적당 MWCNT의 밀도는 제작 온도나 상대 경화도에 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다.

Hot-filament 화학기상 증착법으로 성장시킨 성장온도에 따른 탄소나노튜브의 성장 및 특성 (Effect of growth temperature on the growth and properties of carbon-nanotube prepared by Hot-filamnet PECVD method)

  • 김정태;박용섭;김형진;이성욱;최은창;홍병유
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.120-120
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    • 2006
  • 탄소나노튜브는 nm급의 크기에 높은 전기전도도, 열전도 효율, 감한 기계적 강도 등의 장점을 가지며, FED(Field Emission Display), 극미세 전자 스위칭 소자, SET(Single Electron Transistor), AFM(Atomic Force Microscope) tip등 여러 분야로의 응용을 연구하고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 Si 웨이퍼 위에 Ni/Ti 금속층을 촉매층으로 사용하고, 암모니아($NH_3$)가스와 아세틸렌 ($C_2H_2$)가스를 각각 희석가스와 성장원으로 사용하여 합성하였다. 탄소나노튜브의 성장은 Hot filament 화학기상증측(HFPECVD) 방식을 사용하였으며, 이 방법은 다량의 합성, 높은 균일성, 좋은 정렬 특성등의 장점을 가진다. 성장 온도는 탄소나노튜브의 성장 특성을 변화시키는 중요한 요소이다. 성장 온도에 따라 수직적 성장, 성장 밀도등의 특성 변화를 관찰하였다. 성장된 탄소나노튜브층 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(EDS)를 통해 관찰하였고, 끝단에 촉매층이 존재하는 30~50 nm 폭을 가진 다중벽 탄소나노튜브를 고배율 투과전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 관찰하였다. 전계방사 주사전자현미경(FESEM) 분석을 동해 1~3${\mu}m$의 길이를 가진 탄소나노튜브가 높은 밀도로 성장된 것을 확인하였다.

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Hot filament 화학기상증착법을 이용한 질산화철 촉매농도에 따른 탄소나노튜브의 성장 특성 (Characteristics of carbon Nanotubes grown by Hot Filament Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition method with iron(III) nitrate metal oxide concentration)

  • 정경호;최원석;김형진;홍병유
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.328-331
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    • 2004
  • Hot filament 플라즈마 화학기상 증착법(HFPECVD)를 사용하여 질산화철의 농도에 따른 탄소나노튜브의 성장 특성을 관찰하기 위해 실험을 진행하였다. 암모니아($NH_3$)를 희석가스로 사용하였고, 아세틸렌($C_2H_2$)를 탄소 원료가스로 각각 사용하였다. 암모니아 가스 플라즈마를 사용하여 전처리 된 질산화철 촉매층의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 이미지를 관찰하여 본 결과, 나노 사이즈의 촉매 그레인(grain)을 발견할 수 있었다. 그리고 탄소 나노튜브의 직경과 성장 밀도 또한 전처리 된 촉매 층에 따라 다른 양상을 보였다. TEM(Transmission Electron Microscopy)를 사용하여 탄소나노튜브를 관찰한 결과 bamboo 구조를 한 다중벽 탄소 나노튜브(MWCNT)를 관찰할 수 있었다.

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전기방사법을 이용한 고분자 나노섬유의 합성과 다중벽 탄소나노튜브의 혼합을 통한 물리적 강도 향상 (Reinforcing Polymer Nanofibers Through Incorporation of Multi-walled Carbon Nanotubes)

  • 이미현;송우석;김유석;장성원;최원철;박종윤
    • 한국진공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.41-47
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    • 2012
  • 본 연구에서는 전기방사법(electrospinning method)을 이용하여 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)가 첨가된 polyacrylonitrile (PAN)과 poly (methyl methacrylate) (PMMA) 고분자 복합 나노섬유를 합성하였다. 합성 과정에서 고분자 물질의 농도와 인가전압의 변화가 나노섬유의 합성에 미치는 영향을 조사하여 최적화된 고분자 나노섬유 합성 조건을 확립하였다. 또한, MWCNTs의 첨가량의 변화에 따른 복합 나노섬유의 구조적 특징을 주사전자현미경(scanning electron microscopy)과 투과전자현미경(transmission electron microscopy)을 통해 분석하였으며, 기계적 강도를 조사하였다. 5 wt%의 MWCNTs가 첨가된 경우, 인장강도(tensile strength)와 영률(Young's modulus)이 PAN 복합 나노섬유는 500%, 27% 향상되었으며, PMMA 복합 나노섬유는 250%, 1,017% 향상된 것을 확인할 수 있었다.