• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.2
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• pp.185-192
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• 1993

Abstract Electrorheological effect on the dispersive system of polarizable fine powder/dielectric oil has been investigated. ER effect was explained divided into following 3 mechanisms; (1) surface conductance, (2) bulk conductance, and (3) induced polarization. Mathematical model which predicts the interactive force between two fine particles in the electrorheological fluid has been introduced based on the induced polarization mechanism. This model may provide guide to select materials for strong ER effect. The attractive force between two particles was calculated using the above model for the selected 7 materials such as ceramics, ferrites, polymers etc. From the calculation result, it was found that the ceramics and ferrites are good materials which show a strong ER effect.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.3
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• pp.143-151
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• 1998

실리콘 오일에 인산처리 셀룰로오스 분말을 분산시킨 비수계 전기유변성(ER) 유체 의 전기유변 거동을 상온에서 최대 2.5KV/mm의 전기장하에서 실험하였다. 넓은 온도 영역 에서 사용이 가증한 비수계 ER 유체를 개발하기 위해 셀룰로오스의 인산 에스테르 반응이 ER 유체의 전기유변효과에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 여러 가지의 인산처리 농도로 처리된 인산처리 셀룰로오스 미립자를 분산시킨 ER 유체를 제조한 후 ER 유체의 유전상수, 전류밀도 및 전기전도도 등과 같은 전기적 특성을 측정하였으며 ER 유체의 전기유변 특성 또한 측정하였다. 인산처리 셀룰로오스가 분산된 비수계 ER 유체의 전류밀도는 셀룰로오스 의 인산 에스테르 반응에서의 인산처리 농도에 의해 조절할수 있음을 알수있었으며 셀룰로 오스의 인산처리 농도가 2.5 M과 3.0 M 사이일 때 인산처리 셀룰로오스가 첨가된 비수계 ER 유체의 전기유변효과 ($\tau$/$\tau$0)가 가장 높게 측정되었다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.6 no.1
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• pp.49-59
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• 1994

높은 전기장 하에서 다분산, 비구형 실리카/실리콘 오일 현탁액의 전기유변 (electrorheological, ER)현상을 살펴 보았다. 전기유변유체는 전기장 방향으로 사슬구조를 형 성하는 특성을 보이며 이것이 유변물성의 향상에 기여하는 것으로 알려졌다. 동적(dynamic) 상태 실험에서 전기장 하의 실리카 현탁액은 매우낮은 임계변형율(${\gamma}$c =0.1%)이상에서 비선 형 점탄성을 보였다. 저장탄성계수(G＇)는 변형율 변화에 손실탄성계수(G＂)는 매질의 점도 에 더 민감한 의존성을 보였다. 또한 겉보기 항복응력은 입자의 부피분율과 전기장에$\Phi$1.9E1.4 의 의존성을 보였는데 부피분율에 대한 의존성이 큰 이유는 0.1 이상의 부피분율에서 복합 사슬 구조 내의 입자들 간의 상호 정전효과가 지배적으로 나타나기 때문이라고 생각된다. 정상상태 실험에서는 부피분율이 크거나 높은 전기장 하에서 전단속도가 0.1sec-1 정도 이하 로 감소함에 따라 전단응력이 급겨히 증가하는 현상을 보였다. 그러므로 본질적인 동적 항 복응력을 얻기 위해서는 매우 낮은 전단속도 영역의 특이한 응력거동을 고려해야한다. 큰 전단속도 하에서는 hydrodynamic interaction의 영향으로 전단속도의 증가에 따라 전단응력 이 증가하였다. 이같은 전단응력의 거동을 계단전단실험으로 확인하였다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.4
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• pp.195-201
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• 1998

We have studied the rheological and electrical properties of two types of electrorheological (ER) fluids based on semi-conductive polymers (poly(p-phenylene) and polyaniline). These semi-conductive polymer-based suspensions showed a dramatic increase in viscosity on the application of the static electric field due to the large value of conductivity ratio between particle and medium. The dynamic yield stresses of these ER suspensions exhibited a quadratic dependence on electric field strength at low electric fields and a linear one for high fields. They showed a maximum and then decreased with increasing bulk conductivity of particles. These yield stress behaviors under the static electric field were found to be closely related to the dielectric properties, which is in accord with Maxwell-Wagner interfacial polarization induced by the conductivity effects. In order to achieve better understanding of interfacial polarization effect on ER response and to improve the stability of ER suspension, different kinds of surfactants were employed for controlling the ER activity as well as for enhancing the colloidal stability of suspensions.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.1
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• pp.31-37
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• 1998

전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.11 no.2
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• pp.82-90
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• 1999

Electrorheological(ER) fluid is a material that shows the dramatic change of rheological properties under an electric field and responds reversibly in a few milliseconds. ER fluid's response to an electric field along with its fast switching capability allows ER devices to be precisely controlled. The real application with ER fluid, however, has many limitations to be overcome; temperature fluctuation, moisture, dust, aggregation, precipitation, and low yield stress, for example. The magnitude and the characteristics of yield stress of ER fluid plays an important role in practical applications. In this research, a dynamic simulation on the squeezing flow of the ER fluid was carried out. Numerical simulation on isolated chains was performed to find out the effect of hydrodynamic and electrostatic force depending on the chain location, the squeezing rate, and the chain structure. Suspension model that is composed of a large number of particles was also investigated. The increase of normal stresses as well as the existence of a yield stress at an earlier stage could be observed, and the effective control of the normal stresses could be achieved at an optimal condition of the hydrodynamic force and the electrostatic force.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1993.05a
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• pp.53-54
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• 1993

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.25 no.12
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• pp.1684-1691
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• 2001

Electrorheological fluids(ERFs) show a rapid and reversible increase in apparent viscosity by applied electric field. It is called the electrorheological effect (ER effect). The reason for ER effect is the induction of an electric dipole in each particle, leading to the formation of clusters in the direction of the field, which resist fluid flow. Generally, the behavior of ER fluids has been modeled on those of Bingham fluids. But there are some differences between Bingham fluids and ER fluids. The visualization of ER fliuds are presented and ER effects by the forming, growing and breaking of clusters are discussed. In the low shear rate area, the pressure drop is measured by a pressure sensor and the formation of ER particles is visualized by video camera. The reason for the nonlinear behavior of ER fluids at low shear rate is explained through results of visualization. As result, the behavior of ER fluids is nonlinear at low shear rate with overshoot area because it is different to from the clusters according to the strength of electric field. The gap of electrodes becomes narrow because of the cluster layer occurrence near to electrodes in any conditions.

• Polymer(Korea)
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• v.35 no.5
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• pp.451-457
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• 2011

The effect of latex particle size on rheological and electrical properties of latex-blended polystyrene (PS)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposites was investigated. Mono-dispersed PS particles synthesized either by emulsifier-free emulsion polymerization or by dispersion polymerization were mixed with MWCNTs under ultrasonication, and freeze-dried to prepare the nanocomposites. As the MWCNT content increased, storage modulus, complex viscosity and electrical conductivity were substantially increased. The increase of storage modulus and complex viscosity was higher for larger PS particles. The effect of particle size on electrical properties was different depending on MWCNT content. With lower MWCNT content, the nanocomposite prepared by smaller PS particles showed higher electrical conductivity, but the opposite result was given as the content increased.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.3
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• pp.165-172
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• 1998

본논문에서는 전기장 부하에 따라 유동성질이 변화하는 ER유체의 빙햄특성을 실험 적으로 연구하였다. 특히 ER유체의 빙행특성에 영향을 주는 여러인자중 전극 간격 및 재질 에 따른 ER유체의 항복전단응력과 전류밀도의 변화를 온도에 따라 고찰하였다. 이를 위하 여 전극 간격을 가변시킬수 있는 전기 점도계를 세가지 재질로 자체 제작하였다. 전극간격 은 0.75 mm, 1.00mm 및 1.25 mm 로 설정하였으며 전극 재질은 스테인레스 스텔, 동 그리 고 기계구조용 탄소강(SMS45C)을 사용했다. 한편 실험에 사용된 ER유체는 자체 조성한 수 계 ER유체인 ERF-1과 외국의 우수하다고 알려진 비수계 ER유체인 ERF-2 두가지를 선택 하였다. 실험은 $25^{\circ}C$와 7$0^{\circ}C$ 및 10$0^{\circ}C$에서 수행하였으며 전기장은 0-4kV/mm 범위에서 온 도 및 ER유체의 종류에 따라 부하 가능한 전압까지 공급하였다. 전단변형률 50, 100, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 및 1200 s-1에서 얻은 전단응력 실험결과로부터 최소오차선형법을 이용하여 전단변형률 영에서 동적 항복전단응력 값을 도출하였으며 그결과로부터 전극 간격 및 재질에 따른 ER효과의 변화를 고찰하였다. 또한 상온과 10$0^{\circ}C$에서 4kV/mm의 전기장을 부하하여 전기장에대한 ER유체의 응답특성을 실험을 수행했다.