• Title/Summary/Keyword: 탄소소재

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Preparation of Carbon Films from Polyacrylonitrile@Lignin Composites, and Their Electrical Properties and Adsorption Behavior (폴리아크릴로나이트릴/리그닌 복합소재로부터 생성된 탄소 필름의 전기적 성질 및 흡착 성능)

  • Joonwon Bae
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.34 no.2
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    • pp.106-110
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    • 2023
  • Lignin is compatible with various polymeric materials and useful as a carbon precursor. In this work, carbon monolith films were produced from polyacrylonitrile (PAN)@lignin precursor films by a controlled carbonization cycle. In addition, their morphological features, electrical properties, and adsorption behavior were analyzed and compared with those of carbonized PAN films. The successful formation of PAN@lignin precursor was confirmed by Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy. SEM was used to examine the morphology of precursor and carbonized films, revealing that both precursor and carbonized films retained structural stability following carbonization. A trace of lignin in the carbonized films was also found. The pore structure of the carbonized PAN@lignin film was measured using the BET method, indicating the formation of fairly uniform pores. The electrical properties were also analyzed to obtain the Ohmic relation, which demonstrated that the electrical signal was influenced by incoming materials. Finally, the carbonized PAN@lignin films were useful as adsorbents to remove metal ions. This study provides important information for future initiatives in relevant research fields.

Thermal Diffusivity Measurement of Carbon/Epoxy and Porous Thermal Insulation Material under Vacuum Condition Using Cyclic Heating Method (주기가열법을 이용한 탄소/에폭시 및 다공성 단열재의 진공 열확산도 측정)

  • Nam, Gi-Won;Yi, Yeong-Moo;Ohnishi, Akira;Kong, Cheol-Won
    • Composites Research
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    • v.20 no.5
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    • pp.20-25
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    • 2007
  • Cyclic heating method is useful method for measuring the thermal diffusivity of porous materials. The main object of this paper is to develop and verify the thermal diffusivity measuring system of porous materials under vacuum condition. To verify this method, thermal diffusivities of the alumina ($Al_2O_3$) specimen and polystyrene foam were measured. Thermal diffusivities of these specimens were agreed with reference values. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material were measured at atmospheric room temperature condition and vacuum condition respectively. Thermal diffusivities of carbon/epoxy and porous insulation material under vacuum are reduced by 66.4% and 64.9% compared to the thermal diffusivities under the atmospheric condition. These differences are considered the effect of the porous insulation material with an air.

Graphene/Multi-Walled Carbon Nanotubes Hybrid Materials for Supercapacitors

  • Lee, Bo-Reum;Chang, Dong Wook
    • Clean Technology
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    • v.21 no.1
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    • pp.62-67
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    • 2015
  • We have developed a versatile method for the preparation of chemically linked graphene/multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) hybrid materials via simple acid-catalyzed dehydration reaction between graphene oxide (GO) and amine-functionalized MWNTs (af-MWNTs). In this condition, ketone (-C=O) groups in GO and primary amine (-NH2) moieties in af-MWNTs readily react to form imine (-C=N-) linkage. The chemical structures of graphene/MWNTs hybrid materials have been investigated using various microscopic and spectroscopic measurements. As a result of the synergetic effects of hybrid materials such as improved surface area and the superior structural restoration of graphitic networks, the hybrid materials demonstrate improved capacitance with excellent long-term stability. Furthermore, controlled experiments were conducted to optimize the weight ratio of graphene/MWNTs in hybrid materials. The highest capacitance of 132.4 F/g was obtained from the GM7.5 material, in which the weight ratio between graphene and MWNTs was adjusted to 7.5/1, in 1M KOH electrolyte at a scan rate of 100 mV/s.

진공 플라즈마 용사 코팅 조건에 따른 초고온 세라믹 코팅의 미세구조

  • Yu, Yeon-U;Jeon, Min-Gwang;Nam, Uk-Hui;Byeon, Eung-Seon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.135-135
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    • 2016
  • 차세대 가스터빈 엔진 및 초음속 항공기 내 고온부의 온도가 증가함에 따라, 기존의 초내열합금 기반 소재를 사용하기 어려워지고 있다. 초고온 세라믹스는 높은 기계적 물성, 화학적 안정성 등 우수한 고온 특성을 가지고 있어 기존의 초고온 소재를 대체 할 수 있는 물질로 부상되고 있다. 하지만 기존의 금속 기반 소재 대비 높은 밀도로 인하여 초고온 세라믹 단일체를 비행체 부품에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 초고온 세라믹스와 탄소섬유를 포함하는 세라믹 복합체(Ceramic Matrix Composite, CMC)를 제작하여 동등한 기계적 물성을 보이면서 무게를 감소시키는 연구들이 진행 중에 있다. 초고온 세라믹스가 함침 된 세라믹 복합체의 경우 우수한 내삭마, 내산화 특성을 보이지만, 장시간 고온에 노출되어 탄소 섬유가 드러나게 되면 급격한 산화로 인해 소재 특성의 열화가 진행되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 탄소 섬유가 드러나지 않도록 복합체 표면에 코팅층을 형성하여 세라믹 복합체 모재를 보호하는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 진공 플라즈마 용사 공정을 이용하여 다양한 공정조건 하에서 초고온 세라믹 코팅층을 형성하였다. 수십 마이크론 크기 분포를 갖는 HfC 분말을 Ar 유송 가스를 이용하여 플라즈마 화염 내부로 투입하였다. 플라즈마 화염 가스는 Ar 과 H2를 혼합하여 구성되었으며, 분위기 가스로는 N2를 사용하였다. 코팅에 사용된 모재로는 ZrB2 단일체와 SiC가 미량 포함된 HfC 단일체를 사용하였다. 다양한 공정 조건하에서 형성된 HfC 코팅층의 두께, 미세 조직구조를 SEM을 이용하여 관찰하였으며, XRD를 이용하여 형성된 HfC 코팅층의 결정구조를 분석하였다.

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탄소나노소재 합성 및 평가

  • Yun, Jong-Ju;Lee, Dong-Mok;Baek, Seung-Hyeon
    • Journal of the KSME
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    • v.55 no.12
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    • pp.32-35
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    • 2015
  • 이 글에서는 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition)을 이용한 탄소나노튜브와 그래핀의 합성과 특성평가 방법에 대해서 소개하고자 한다.

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Research Trends in Thermal Interface Materials for Flexible and Stretchable Electronic Device (유연신축성 전자 디바이스를 위한 열계면 소재 연구동향)

  • Young-Joo Park;Geon-Joo Jeong;Kwang-Seok Kim
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.31 no.1
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    • pp.7-15
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    • 2024
  • In the trend of the multi-functionalization, miniaturization, and increased power output trends of flexible and stretchable electronic devices, the development of materials or structures with superior heat transfer characteristics has become a pressing issue. Traditional thermal interface materials (TIM) fail to meet the heat dissipation requirements of flexible and stretchable electronic devices, which must endure rapid bending, twisting, and stretching. To address this challenge, there is a demand for the development of TIM that simultaneously possesses high thermal conductivity and stretchability. This paper examines the research trends of liquid metal, carbon, and ceramic-based stretchable thermal interface materials and explores effective strategies for enhancing their thermal and mechanical properties.

Characterization of PET fiber containing coconut activated carbon (코코넛 활성탄소 함유 PET 원사의 특성연구)

  • Ko, Jung-An;Lim, Ji-Hye;Kim, Young-Un;Ryu, Jung-Jae;Park, Yong-Wan;Kim, Eui-Hwa
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2011.03a
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    • pp.82-82
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    • 2011
  • 최근 국내외 섬유시장은 생활패턴의 변화로 레저 활동 인구가 급증하고, 스포츠 및 케쥬얼 의류의 대한 수요가 증가하고 있어 다기능성을 발휘하는 소재에 대한 관심이 높아지고 기존의 기능성과 차별화된 신소재 및 기능성 소비자 needs가 증가되고 있다. 코코넛 활성탄소 함유 PET 원사는 최근 H사에서 코코넛 열매껍질을 원료로 탄화시켜 얻어진 활성탄소를 polyester에 혼입 방사하여 상용화 단계에 있는 원사로 우수한 흡한속건성, 항균, 소취성 그리고 UV 차단 기능성 등 최근 소비자의 needs에 맞는 고기능성 신섬유 소재로 기존의 유사 기능성 섬유(숯, 대나무, 기능성 무기물 혼입 원사 등)에 비해 물질의 표면적과 공극이 넓어 보다 탁월한 성능을 발휘하는 것으로 알려져 있지만 활성탄소를 함유한 원사로 짙은 원착색으로 인해 의복의 심미성이 크게 떨어지는 단점이 있어 이를 보완 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 상용화 단계의 코코넛 활성탄소 함유 PET 원사의 심미성을 보완 할 수 있는 편직기술과 활성탄소 입자 소실을 방지하고 기능성 발현에 알맞은 염색 가공 공정을 확립하여 심미성과 기능성을 갖는 기능성 원단을 개발하였고 개발된 원단의 물성과 기능성을 평가하였다.

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A Review of Graphene Nanoplatelets in Nanocomposites: Dispersion (그래핀나노플레이트 나노복합소재 분산법 연구 동향)

  • Park, Sang-Yu;Hwang, Ji-Young;Park, Young Su;Kang, Seung Beom
    • Composites Research
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    • v.33 no.6
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    • pp.321-328
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    • 2020
  • Recently, development of nanocomposite materials for applying in various fields has been actively underway. Of the two-dimensional nanomaterials, graphene nanoplatelets (GnPs) are highly utilized because of their excellent properties, but a problem of strong aggregations is occurred when GnPs are fabricated with polymer nanocomposites, so there is a growing demand for research on the methods of dispersion. In this review paper, the research on GnP nanocomposites with improved properties through various dispersion methods of GnPs. The welldispersed GnP nanocomposites will be applied in more diverse fields in the future.

탄소섬유의 착색법

  • 박병기
    • Textile Coloration and Finishing
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    • v.7 no.2
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    • pp.86-91
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    • 1995
  • 탄소 섬유란 높은 강도, 높은 탄성률 등을 갖고 잇는 소재로서, 복합 재료에 이용되고 있다. 최근에는 스포츠 용품에 대해서도 장식성이 필요한 시대가 되어서 탄소 섬유도 착색할 필요가 있게 되었다. 일반 의류용 섬유를 염색할 때 염료가 섬유를 구성하는 분자에 단분자상으로 흡착한다. 섬유란 사실상 투명하기 때문에 빛이 섬유 내부에 흡착된 염료까지 도달하고, 염료는 빛을 흡수하여 발색한다. 그러나 탄소 섬유의 색은 검고, 빛이 섬유 내부까지 미치지 못하기 때문에 만약 탄소 섬유에 염료를 흡착시키더라도 염료는 발색하지 않게 된다. 한편 검은 탄소 섬유를 표백해서 백색으로 만들기 위해 예를 들어 불소와 반응시키면 검은 탄소 섬유가 백색이 되기는 하지만, 이 불소와 반응한 탄소섬유는 대단히 부서지기 쉬워서, 섬유로 사용할 수 없게 된다. 따라서 탄소섬유는 검은 색 그대로 착색시키지 않으면 안된다. 즉 탄소 섬유는 섬유의 표면에 도료와 같은 색소 층을 붙여서 착색하게 된다.

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