최근 우주 항공 및 자동차 산업 등에서 기존의 금속재료를 대체하기 위하여 고강도 경량 구조 재료인 선진 복합재료 (advanced composite materials)의 개발에 관심이 모아지고 있다[1]. 선진 복합재료의 매트릭스 수지로서 가장 많이 사용되고 있는 에폭시는 수지 및 경화제의 종류에 따라 여러 가지 물성을 나타낼 수 있다. 에폭시 수지는 기계적 물성 및 내화학성이 우수하고 경화시 수축변형이 적은 장점이 있으나 높은 가교밀도 때문에 순간적인 충격에 취약하다는 단점을 지니고 있다. (중략)
층상실리케이트 나노입자를 포함한 에폭시수지인 나노콤포지트를 장시간 트리절연내력을 평가하기 위하여 제조하였다. 층살실리케이트를 포함하지 않은 경우보다 월등하게 긴 트리잉파괴 시간을 나타내었다. 더욱이 층상실리케이트 나노입자와 에폭시수지 계면의 효과를 연구하기위해 silane coupling agent을 나노입자에 표면처리하여 장시간 트리잉 파괴에 초점을 맞추었다. 에폭시수지와 층상실리케이트 나노입자사이 커플링 의한 계면결합은 단시간 절연파괴강도와 장시간 트리잉파괴 시간에 중요한 역할을 하고 있음을 알았다. 그 결과는 침선단에 교류 전계강도가 781.42kV/mm(교류 15kV, 침선단 곡률반경 $5{\mu}m$) 절연파괴시간을 측정한 결과 나노입자가 충진된 경우 트리개시시간이 24,726분이었고, 파괴에 이르는 시간은 29,213분이 걸렸다. 반면에 실란을 처리하지 않은 경우 파괴시간은 11,591분 이었다. 충진된 층살실리케이트 나노입자의 함량은 3wt%로 하였으며, 이와같은 파괴시간 지연 결과의 향상이 152%향상된 결과는 계면의 결합력이 크게 향상되어 나타낸 경우로 사료된다.
본 연구에서는 현재 철기 유물의 복원에 일반적으로 사용되고 있는 5종의 상용 에폭시 수지(Araldite rapid, Araldite AW 106, Araldite SV 427, Devcon, CDK)를 선택하여 온도, 자외선, 그리고 철기 유물의 부식인자 중 하나인 수분에 대한 내후성을 조사하였다. 각각의 에폭시 수지는 온도 상승에 따라 일정하게 부피가 변화되는 것을 알 수 있었으며, 특히 $40^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$ 사이에서 급격한 변형이 일어나는 것을 확인하였다. UV에 노출시켰던 에폭시 수지는 모두 표면의 색상이 큰 폭으로 변화되었다. 실내조건의 경우는 모든 시험편의 색차(${\Delta}E$)가 2미만으로 색상의 변화가 약하였다. 에폭시 수지 시료 표면의 수분에 대한 평형 접촉각은 Araldite rapid>AW 106>Devcon>SV 427>CDK의 순서로 나타났다. 에폭시 수지를 UV에 노출시킨 경우 평형접촉각은 전반적으로 모두 감소하였으나, SV 427이 가장 안정적인 것으로 나타났다.
본 연구에서는 mesocarbon microbeads(MCMB)카본에 에폭시 수지(resin)를 코팅시킴으로 서 카본전극 표면개질에 따른 전지 성능의 개선효과에 관하여 고찰하였다. 에폭시 수지에 의한 카본의 표면코팅은 MCMB 분말을 에폭시 수지가 용해된 THF(tetrahydrofuran)용액에 넣어 혼합함으로서 표면에 에폭시 수지가 코팅 되도록 하였다. 이렇게 에폭시 수지가 코팅된 MCMB를 $1000^{\circ}C$이상의 온도로 열처리하여 고분해능 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 코팅층은 비정질 카본 구조를 지님을 알 수 있었다. 또한, 에폭시 수지에 의하여 코팅된 MCMB는 코팅되지 않은 MCMB보다 더 높은 BET비 표면적을 나타내었으며, 더 우수한 충방전 용량과 싸이클 특성을 나타내었다. 카본표면에 코팅된 에폭시 수지가 얇은 비정질 막으로 표면에 존재함으로서 전해질과 카본결정과의 반응을 억제시키는 방지막 역할을 하기 때문에 전지특성이 개선된 것으로 해석된다.
본 논문은 내열성 에폭시수지를 개발하기 위하여 에폭시수지에 $Sb_2O_3$를 첨가한 시편의 열팽창, 유전 및 도전특성을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1)[$155^{\circ}C$]이하에서의 온도증가에 따른 열팽창 계수는 순수 에폭시수지가 $8.19{\times}10^{-5}$ 인데 비해 7[%] 혼합한 경우에는$4.5{\times}10^{-5}$ 이었다. 2)$Sb_2O_3$의 혼합율에 따른 $\varepsilon\iota, \varepsilon\rho$의 온도의존성은 1[kHz]에서 순수에폭시수지는 [$155^{\circ}C$]근방에서 피크점을 보이고 있으나 $Sb_2O_3$의 혼합율이 증가함에 따라 피크점은 고온으로 옮아간다. 3) 전기전도로는 유리전이온도근방에서 변곡되는 두 개의 직선적인 특성을 나타내며 1[%] 혼합한 경우에는 순수에폭시 수지에 비해 낮은 값을 나타낸다.
에폭시 수지는 3차원 네트웍 구조를 갖는 대표적인 열경화성 수지이다. 최근 에폭시 수지의 네트웍 구조를 제어하여 새로운 기능성 에폭시를 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 액정성 에폭시를 대표로 하는 새로운 개질 에폭시는 랜덤한 형태의 네트웍 구조를 배향 구조로 변경함으로써, 기존의 에폭시로부터 얻을 수 없는 새로운 기능성 발현에 성공하고 있다. 본 논문에서는 액정성 에폭시 수지의 합성과 고방열성 복합재료로의 응용에 관하여 설명하였다.
신소재용 전기 절연재료로 각광받고 있는 에폭시 수지는 경화과정에서 현저한 화학적 반응을 동반하며 경화제와 경화조건에 따라 다양한 물리적, 화학적 성질을 나타내므로 전기적 특성과 경화형태와의 관련성에 대한 연구는 에폭시 수지의 절연특성을 향상시키는 중요한 자료가 된다. 실험결과, 경화는 에폭시의 에폭시환과 경화제의 활성기 사이의 화학반응으로 일어나며 전기 절연특성을 경화할 때 얻어지는 가교에 의하여 영향을 받음을 확인하였고 경화형태는 적외선 파수 915[$cm^{-1}$ /]의 에폭시환이 감소하고 1,453[$cm^{-1}$ ] 파수의 변성메틸이 생성되지 않는 가교를 할 때 우수한 졀연특성이 얻어졌다.
The purpose of this study is to ascertain self-healing function on microcracks in bisphenol F-type epoxy-modified mortars using expansive admixtures. The specimens are prepared with various polymer-binder ratios of 0, 5, 10, 20%, expansive admixture contents of 0% and 10%, a sodium carbonate content of 0.25%, and subjected to exposure conditions of CR1, CR2, CR3 and CR4. The specimens are tested for self-healing effect, porosity and FE-SEM analysis. As a result, self-healing effects of bisphenol F-type EPMMs with expansive admixtures are visible in all of the outdoor exposure conditions. In particular, exposure conditions of CR3 and CR4 are most noticeable. And the porosity of EPMMs is reduced with an increase in the polymer-binder ratio, and is considerably smaller than that of unmodified mortar.
The purpose of present study is to examine the long-term strength improvement of hardener-free epoxy-modified mortars with steam curing. As a result, strength improvement of hardener-free epoxy-modified mortars is markedly improved with increasing of air-dry curing period. This is improved by markedly increase the degree of hardening of the hardener-free epoxy resin in the epoxy-modified mortars with additional air-dry curing period.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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