저온소성용 글라스/세라믹 복합체 제조시 사용되는 유리 프릿트의 연화점과 유리의 함량이 소결특성에 미치는 영향에 대해 고찰하였고, 이에 따라 고밀도의 저온소성용 글라스/세라믹 복합체를 제조하였다. 유리의 함량이 증가함에 따라 복합체의 소결밀도는 증가하였고, 이때 사용되는 유리의 연화점이 낮을 경우 유리의 함량이 적은 시현의 경우에도 변형이 일어남을 알수 있었다. 유리의 연화점이 높은 유리를 사용한 시편의 경우, 유리의 함량을 증가시켜도 시편의 변형은 일어나지 않았으며, 소결밀도는 계속적으로 증가하여 치밀화가 하고 있음을 알수 있었다. 이러한 유리함량과 유리의 연화점이 소결특성에 미치는 영향을 고찰함으로써 높은 밀도의 동시소성용 글라스/세라믹을 제조할 수 있는 유리의 연화점과 유리함량을 예측할 수 있었고, 이에따라 $790^{\circ}C$의 연화점을 갖는 유리를 유리 프릿트로 사용함으로써 $900^{\circ}C$의 소성온도에서 소결밀도 97%이상의 고밀도의 저온소성용 글라스/세라믹 복합체를 제조할 수 있었다.
RuO2 계 후막저항체에 사용된 유리의 입도 및 연화점이 후막저항체의 전기적 특성 에 미치는 영향을 시험하기 위하여 연화점이 서로 다른 두 종류의 유리를 제조하고 이들을 미분쇄하여 각각 세 조류의 평균입도로 분급하였다. 이 유리분말들을 이용하여 여섯 종류의 후막저항체를 제조하고 그 저항체들의 전기적 특성을 평가하고 고찰하였다. 연화점이 높은 유리로 만든 후막저항체들보다 높은 쉬트 저항을 나타냈다. 또한 후막저항체들의 쉬트 저항 및 저항온도계수는 저항체들의 미세조직과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다.
반도체를 보호하기 위하여 사용하는 반도체 성형 재료로, 현재 주로 사용되고 있는 Epoxy Molding Compound(EMI)의 주성분인 올소 크레졸 노볼락 에폭시 수지의 특성과 성형 재료의 관계를 조사하기 위하여 올소 크레졸 노볼락 에폭시 수지의 분자량과 깊은 관련이 있는 수지의 연화점 변화에 따른 EMC의 물성변화를 살펴보았다. 사용된 epoxy 수지의 연화점은 각각 65.1$^{\circ}C$, 72.2$^{\circ}C$, 83.0$^{\circ}C$ 인 3종을 사용하였으며 연화점 변화에 따른 EMC의 물성변화를 살펴보기 위하여 기계적 물성으로 굴곡 강도와 굴곡탄성율을, 열적 특성 변화를 관찰하기 위하여 열팽창 계수와 열전도도 그리고 유리 전이온도를 각각 측정하였다. 그리고 성형 특성과의 관계를 살펴보기 위하여 스피랄 플로우(Spiral Flow)를 측정하였다, 연화점이 증가함에 따라 굴곡 탄성율과 유리상에서의 열팽창 계수(${\alpha}_1$), 그리고 열전도도는 거의 변화가 없었으나 유리전이온도는 연화점 증가에 따라 증가함을, 스피랄 플로우는 연화점 증가에 따라 감소함을 보여주었다. 이는 에폭시 수지의 분자량이 증가함에 따라 가교밀도가 증가하는 현상에 기인한다고 판단된다. 고무상에서의 여팽창 계수(${\alpha}_2$)와 굴곡강도의 경우는 전이점을 보여주고 있는데, 이는 수지점도 증가에 따른 충전제의 분산성에 기인한 것으로 판단된다.
본 연구에서는 각각에 다른 연화점을 갖는 석유계 피치의 열 유변학적 특성을 연구하였으며, 이를 함침용 페놀수지에 석유계 피치를 첨가하여 B-stage 형태의 페놀수지/석유계 피치 혼합물을 제조하였다. 그 결과, 연화점이 다른 석유계 피치는 QI의 함량이 증가할수록 피치의 유동성이 감소하였고, 고체의 점탄성 특성을 나타내었다. 또한, 다른 연화점을 갖는 석유계 피치를 페놀수지에 첨가함으로써, 페놀수지의 경화거동과 열 유변학적 특성에 미치는 영향에 대해 고찰하였을 때, 다른 연화점의 석유계 피치를 첨가함에 따라 페놀수지의 경화속도 및 경화거동을 조절할 수 있었으며, 이 중 P-Pitch 2가 첨가된 페놀수지 혼합물의 경우 동일한 경화 온도조건에서 다른 혼합물에 비해 유동성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 폐윤활유를 이용하여 아스팔트 포장도로의 균열 보수에 주로 사용하는 아스팔트 실란트를 제조하였다. 아스팔트(AP-5), SBS 삼블록 공중합체(triblock copolymer), 점착제(석유수지) 및 산화방지제를 폐윤활유와 혼합하여 콘 침입도, 연화점, 신도, 흐름성, 인장 접착 신율 및 원상회복률을 측정하였다. 폐윤활유 함량이 증가함에 따라 아스팔트 실란트의 콘 침입도는 증가하였고 연화점, 신도 및 원상회복률은 감소하였다. 증량제로 탈크를 첨가할 경우 함량에 비례하여 연화점 및 원상회복률은 증가하였으나 콘 침입도, 신도 및 인장 접착 신율은 감소하였다. 석유수지 함량을 크게 줄여 ASTM 규격에 적합하면서도 가장 경제적인 균열 보수용 아스팔트 실란트를 제조할 수 있었다.
본 연구에서는 리튬이차전지의 초기 효율과 율속 특성의 향상을 위해 피치계 소프트 카본 음극재의 요구 물성 및 제조 공정변수에 대한 실험을 진행하였다. 피치는 석유계 잔사유를 사용하여 공정 온도를 변수로 합성하였다. 공정온도를 각각 360, 370, $410^{\circ}C$에서 3 h 진행하여, 86, 98, $152^{\circ}C$의 연화점을 갖는 피치를 제조하였다. 피치의 원소분석과 열적 특성을 EA 분석과 TGA 분석을 통해 고찰한 결과, 높은 연화점을 갖는 경우 낮은 H/C 및 발달된 열적안정성을 관찰할 수 있었다. 얻어진 피치를 $1,200^{\circ}C$에서 1 h 동안 탄화 열처리 공정을 진행하여 소프트 카본계 음극재를 제조하였다. XRD 분석을 통해 결정 구조를 고찰한 결과, 연화점이 높은 피치에서 제조된 소프트 카본은 상대적으로 고비점의 성분들로 구성되어 탄화 열처리공정 시 증발 성분의 감소 및 고리화에 참여하는 성분들의 증가로 인하여 결정성이 증가하였음을 고찰할 수 있었다. 결정성이 향상된 소프트 카본계 음극재에서 향상된 초기 효율과 율속 특성의 결과를 얻을 수 있었다. 향상된 초기 효율 및 율속 특성은 소프트 카본계 음극재의 발달된 결정 구조에서 기인하는 메커니즘에 대하여 논의하였다.
PDP, FED 등의 디스플레이와 각종 IC 칩부품에 적용 가능한 저융점 유리 프릿 중에서 환경규제가 이루어지고 있는 납성분이 포함되어 있지 않은, Bi계 유리 프릿의 열적 거동 연구를 행하였다. 열처리 온도에 따른 열거동에 따라 프릿의 소성온도 및 미세구조가 결정되므로, 열처리 온도에 따른 유리 프릿의 젖음각을 측정하였고, DTA와 TMA를 통해 유리전이온도, 연화점, 열팽창계수 변화 경향성을 관찰하였다. 본 연구에서 제조된 유리는 조성에 따라 전이온도가 390-50$0^{\circ}C$, 연화점이 400-55$0^{\circ}C$, 열팽창계수가 65-120$\times$10-7/$^{\circ}C$ 범위를 나타내었으며, 고온현미경 측정 결과 Pb-계 유리와 비교시 유사한 열거동을 나타내었다.
본 연구에서는 납사 크래킹 잔사유로부터 용융전기방사용 핏치가 열처리 개질 방법에 의하여 제조되었다. 개질된 핏치의 연화점과 물성은 질소유량, 열처리 온도 및 반응시간 같은 개질 조건에 따라 영향을 받았다. 이중에서 열처리온도가 핏치의 분자량 분포 및 연화점에 큰 영향력을 미쳤다. 열처리 온도가 증가함에 따라서 표면 작용기들의 분해와 고리화 반응으로 C/H 몰비와 평균분자량이 증가하였다. 또한, 벤젠 불용분(BI)과 퀴놀린 불용분(QI)값이 감소되었고, 분자량 분포의 폭이 더 좁아지는 것으로 보여주었다. 연화점이 $155^{\circ}C$인 개질 핏치로부터 용융전기방사법을 이용하여 $4.8{\mu}m$의 직경을 갖는 탄소섬유를 얻을 수 있었다. 용융전기방사법이 저섬경화 섬유를 제조하는데 기존의 용융방사법보다 더 용이할 것으로 여겨진다.
Dicyclopentadiene (DCPD)계 석유수지는 많은 분야에서 점착부여수지로 널리 사용되고 있다. 특히, 수소첨가 반응으로 수지 내 이중결합을 수소로 치환시킨 수첨(水添) DCPD계 석유수지는 무색투명의 색상과 빛과 열에 대한 우수한 안정성으로 인해, 고급 핫멜트접착제(hot melt adhesives, 이하 HMAs) 또는 열용융형 감압접착제(hot melt pressure sensitive adhesives, 이하 HMPSAs) 용도에 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 다양한 수첨 DCPD계 석유수지가 SIS와 SBS와 같은 SBCs를 기본 엘라스토머로 사용한 HMPSAs에서 점착부여수지로 사용될 때의 접착성능에 대해 논의하며, 점착부여 수지의 특성과 HMPSAs의 접착성능과의 상관관계를 보여준다. 높은 연화점의 점착부여수지를 사용할 수록 HMPSAs의 $T_g$, 연화점 그리고 crossover temperature가 높아졌다. 높은 방향족 모노머 함량의 점착부여수지를 사용할 경우에는, PSAs의 crossover temperature 및 연화점 감소로 확인할 수 있듯이 PSAs의 내열온도를 저하시키는 경향을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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