• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.37-46
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• 2015

본 논문에서는 PCB용 카본 CCL의 열전달 특성을 실험과 수치해석을 통해 연구하였는데 카본 CCL의 특성 연구를 위해 기존 FR-4 코어와 Heavy copper 코어를 적용한 PCB를 비교하였다. 열전달특성 분석을 위해 코어는 한 개와 두 개가 적용된 HDI PCB 샘플이 제작되었고, 카본코어는 Pan grade와 pitch grade의 2종이 적용되었으며, 코어 두께에 의한 열전달 특성도 평가되었다. 연구결과에 의하면 카본 코어의 열전달 특성은 heavy copper 코어보다는 낮으나 FR-4 코어보다는 우수하였다. 또한, 카본 코어와 heavy copper 코어는 두께가 증가할수록 열전달 특성이 높아졌으나 FR-4 코어는 두께가 증가할수록 열전달 특성이 낮아졌다. heavy copper 코어 적용시 드릴마모도 증가, 무게 증가, 전기절연성 확보를 위한 절연재의 추가로 원가상승을 고려할 때 카본 코어가 PCB의 열전달 특성 향상을 위한 대안이 될 것으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권5호
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• pp.207-212
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• 2014

2차원 흑연구조를 갖는 카본나노시트는 큰 비표면적과 우수한 전기적, 화학적 및 기계적 물성으로 인하여 미래소재로 각광받고 있다. 경제적이고 쉬운 카본나노시트의 양산공정개발을 위해 본 연구에서는 메테인($CH_4$)과 프로페인($C_3H_8$) 가스를 이용한 유도 열플라즈마 공정을 통해 기상 합성하여 카본나노시트 분말을 합성하였다. 유도 열플라즈마를 이용한 카본나노시트 합성은 촉매나 증착공정 없이 진행되었으며, 합성된 카본나노시트의 물성을 TEM, Raman, XRD, BET로 분석하였다. 메테인과 프로페인으로부터 합성된 카본 나노시트는 각각 5~6개의 그래핀 층과 15~16개의 그래핀 층으로 이루어진 분말로 합성되었으며 분말의 크기는 약 100 nm임을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.84-89
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• 2007

본 연구에서는 열플라즈마 직접분해법에 의해 메탄과 프로판으로부터 수소와 카본 블랙을 생성하는 공정에 대해 조사하였다. 메탄과 프로판의 직접분해 시 열역학적 평형조성을 깁스 자유에너지의 최소화에 근거하여 계산하였으며, 이를 바탕으로 직접분해 실험을 수행하였다. 탄화수소의 직접분해에 의해 생성된 수소의 순도는 분해가스 유량에 의존하는 것으로 나타났으며, 고순도의 수소를 얻기 위한 분해 조건을 조사하였다. 메탄을 분해가스로 사용한 경우 프로판의 경우보다 높은 수소의 순도를 나타내는데, 이는 열플라즈마에 의해 생성된 라디칼의 재결합 등으로 인한 메탄이나 에탄, 그리고 아세틸렌과 같은 부산물이 프로판의 경우에 더욱 많이 생겨나기 때문인 것으로 조사되었다. 생성된 카본블랙은 X선 회절분석과 Raman Spectroscopy 분석을 통해 결정성을 조사하였으며, SEM 분석 및 입도 분석을 통해 카본블랙의 입자 모양과 크기를 조사하였다. 그 결과 구형이며 결정성이 양호한 카본블랙이 생성되었음을 확인하였으며, 메탄으로부터 생성된 카본 블랙이 프로판으로부터 생성된 카본블랙보다 평균 입자 크기가 작은 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.565-572
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• 1996

천연고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 오일 투입량을 변량한 스티렌-부타디엔 고무(SBR)를 기본으로 하는 고무배합을 통하여 카본블랙의 최적 투입량에 대하여 연구하였다. 카본블랙의 최적 투입량은 Lee 이론을 기초하여 L 인자 값과 카본블랙의 부피비와의 상관 관계를 통하여 결정하였다. 그리고 얻어진 최적 투입량 값을 고무 물성 시험 결과를 통하여 재검증 하였다. 고무 종류별 카본블랙의 최적 투입량값은 각각 NR 60 phr, BR 57 phr, SBR-A 65 phr, SBR-B 70 phr, SBR-C 76 phr로 얻어졌다. 또한 오일의 함량을 20 phr씩 증가시킬때 마다 약 5phr 정도의 최적 투입량이 증가함을 관찰할 수 있었다. L 인자값을 통하여 얻어진 카본블랙의 최적 투입량은 인장강도와 가장 밀접한 관계가 있었으며 최대 인장강도 값을 갖는 카본블랙의 투입량 근처에서 형성되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.98-105
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• 2000

화학적 표면처리에 따른 카본블랙의 표면 관능기와 표면 자유에너지를 FT-IR과 접촉각 측정법을 이용하여 각각 관찰하였다. 산성과 염기성 용액으로 표면 처리한 카본블랙을 분석한 결과, 표면 관능기가 표면 자유에너지의 극성요소에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 반면에 무극성 용액으로 표면처리한 NCB와 염기성 용액으로 처리한 BCB의 경우 표면 자유에너지의 London 비극성 요소의 증가를 보이며 이에 따라 카본블랙/고무 복합재료의 경도, 파단신율, 그리고 인장강도와 같은 기계적 물성이 증가하는 것을 볼 수 있었다. 특히, 접촉각 측정을 통해 얻은 표면 자유에너지의 London 비극성 요소가 복합재료의 인장강도와 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 이는 카본블랙의 London 비극성 요소가 카본블랙/고무 복합재료의 기본적인 기계적 물성에 크게 기여한다고 사료된다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권2호
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• pp.139-146
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• 2003

본 연구에서는, 오존 처리에 의한 카본블랙의 표면특성을 X-ray photo-electron spectroscopy (XPS)와 접촉각을 통하여 알아보았으며, 카본블랙/acrylonitrile butadiene rubber (NBR) 복합재료의 기계적 물성은 가교밀도와 인열 에너지 ($G_{IIIC}$)를 측정하여 관찰하였다. 본 실험결과, 오존 처리에 의해 카본블랙 표면에 도입된 산소를 함유한 관능기가 카본블랙의 표면자유에너지를 증가시켰으며, 결과적으로 고무 복합재료의 가교밀도와 인열 에너지가 향상되었다. 이러한 결과는 오존처리에 의해 카본블랙 표면에 도입된 산소를 함유한 관능기가 카본블랙과 고무사이의 계면 결합력을 증가시켜 고무 복합재료의 기계적 물성을 향상시킨 것을 확인할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제33권5호
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• pp.315-323
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• 1998

본 연구의 목적은 카본블랙 첨가량 변화, 가황조건 및 가황시스템 변화에 따른 배합고무의 가교밀도 및 고무보강성을 조사하고자 하였다. 결합고무량은 배합고무중 카본블랙 체적비가 증가함에 따라 증가하였으나, 총가교밀도는 결합고무량 증가에 따라 감소하였다. 가황반응 속도상수는 가황온도 및 가황시스템에 따라 현저하게 변화하였으며, 특히 가황온도에 강한 의존성을 나타내었다. 가황반응의 활성화에너지는 카본블랙 첨가량이 많고 EC 가황시스템이 적용된 배합고무 또는 카본블랙 첨가량이 적고 CC 가황시스템이 적용된 배합고무에서 높게 나타났다. 가황된 배합고무중 가장 높은 총가교밀도는 카본블랙 첨가량이 적고 가황시스템중 CC 가황시스템이 적용된 배합고무에서 나타났으며, EC 가황시스템에 의한 총가교밀도의 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다. Mooney-Rivlin식에 의한 가장 높은 탄성상수는 카본블랙 첨가량이 적고, SEC 가황시스템이 사용된 배합고무에서 나타났다. 모듈러스는 배합고무중 카본블랙 첨가량이 증가함에 따라 증가하였으며, 가황시스템별 영향은 SEC>CC>EC 시스템 순으로 높게 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.220-224
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• 2017

본 논문에서는 전기절연판이나 접착제로 널리 사용되는 페놀수지를 초임계 유체를 이용하여 카본입자로 재활용 하는방법을 연구 하였다. 폐페놀수지는 불융/불용 특성으로 대부분 매립하거나 소각처리하고 있으며, 환경오염 방지차원에서 페놀수지의 새로운 재활용 기술 개발이 매우 필요한 실정이다. 폐페놀수지를 재활용하기 위해 다양한 아/초임계 용매(에탄올, 아세톤, 물, 메탄올)를 선정하여 처리하였다. 그 결과 기존의 카본입자의 제조 방법들 보다 훨씬 낮은 온도 조건($350{\sim}380^{\circ}C$)에서 카본입자를 제조할 수 있었다. 본 연구에서는 재활용된 카본입자의 FT-IR, XRD, TGA, SEM, EDS 분석을 통하여 반응용매에 따른 카본입자의 특성을 고찰하였으며, 모든 용매에 대해 동일한 화학구조 및 비정질 구조를 가지는 카본입자를 제조 할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권1호
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• pp.11-19
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• 1999

카본블랙 첨가량, 촉진제에 대한 황 함량비에 따른 가황고무의 점탄성 특성을 반발탄성, 저장 및 손실 모듈러스, tan ${\delta}$를 통하여 고찰하였다. 반발탄성은 촉진제에 대한 황 함량비가 낮을수록, 배합고무중 카본-블랙의 체적분율이 낮을수록 높게 나타났다. 저장 모듈러스는 카본블랙 첨가량과 변형이 증가할수록 감소하였으나, 가황시스템과는 무관하게 나타났다. 특히 카본블랙 첨가량이 낮은 수준 ($40{\sim}50phr$)에서는 변형이 3% 이상에서, 첨가량이 높은 수준(60phr 이상)에서는 변형이 6% 이상에서 일정한 저장 모듈러스를 보이고 있어 입자간에 형성되는 망상구조는 6% 이상의 변형에서 파괴됨을 알 수 있다. 손실 모듈러스는 카본블랙 첨가량이 낮은 수준에서는 별다른 영향이 없으나, 높은 수준에서는 1% 변형에서 최대값을 보인 후 완만히 감소하였다. Tan ${\delta}$는 가황시스템에 대한 의존성은 약하나 카본블랙 첨가량 및 변형이 증가함에 따라 증가하였으나, 카본블랙 첨가량에 관계없이 2% 변형에서 최대값을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.268-273
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• 2016

탄소 폼의 기계적 강도를 향상시키기 위하여, PVA 용액에 다양한 함량의 카본블랙 및 메조페이스 핏치를 첨가하여 폴리우레탄 폼에 함침한 후 열처리를 통하여 카본블랙이 첨가된 탄소 폼을 제조하였다. 탄소 폼의 셀 벽의 두께는 첨가된 카본블랙의 함량에 따라 조절되며, 탄소 폼의 압축강도는 셀 벽의 두께가 증가함에 따라 증가되는 것이 확인되었다. 이에 따라 핏치 함량 대비 5 wt%의 카본블랙을 탄소 폼에 첨가하였을 때 가장 높은 $0.44g/cm^3$의 겉보기 밀도에서 가장 높은 $0.22{\pm}0.05MPa$의 압축강도가 얻어졌다. 그러나 탄소 폼의 열전도도는 카본블랙이 첨가되었을 때 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 탄소 폼에 카본블랙 첨가로 인한 흑연 층간 간격($d_{002}$)의 증가로 탄소 폼의 열전도도가 오히려 감소되는 것으로 나타났다.