• Composites Research
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• v.36 no.6
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• pp.422-428
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• 2023

The electrical contact resistance between the bipolar plate (BP) and the carbon felt electrode (CFE), which are in contact by the stack clamping pressure, has a great impact on the stack efficiency because of the relatively low clamping pressure of the vanadium redox flow battery (VRFB) stack. In this study, a polyethylene (PE) composite-CFE hybrid bipolar plate structure is developed through a local heat welding process to reduce such contact resistance and improve cell performance. The PE matrix of the carbon fiber composite BP is locally melted to create a direct contact structure between the carbon fibers of CFE and the carbon fibers of BP, thereby reducing the electrical contact resistance. Area specific resistance (ASR) and gas permeability are measured to evaluate the performance of the PE composite-CFE hybrid bipolar plate. In addition, an acid aging test is performed to measure stack reliability. Finally, a VFRB unit cell charge/discharge test is performed to compare and analyze the performance of the developed PE composite-CFE hybrid BP and the conventional BP.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2000.11a
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• pp.165-168
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• 2000

로켓엔진에서 노즐은 추력을 발생하고, 단위 면적당 열 전달이 최대가 되는 곳으로 구조적으로 가장 취약한 부분이다. 이런 가혹한 조건에서 사용되어질 수 있는 4D 탄소/탄소 복합재를 제조하였으며. 초밀도화시, 탄화압력은 100bar 와 900bar 에서 각각 시행되었다. 만들어진 시편의 밀도는 1.5~l.9g/$cm^3$ 이었다. 실제 로켓을 모사할 수 있는 지상연소시험을 통해 밀도에 따른 삭마율을 계산한 결과, 밀도가 높을수록 삭마율은 감소하였다. 또한 3-point bending test를 통해 굽힘강도(flexural strength)를 측정하였으며, 굽힘강도를 개선시켜주었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.5
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• pp.355-363
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• 2021

Heat resistance performance evaluation and thermal analysis were performed to confirm the applicability of the lyocell-based carbon/phenolic composite material for heat-resistant parts for aerospace. Heat resistance performance evaluation of carbon/phenolic was conducted by Thermal Protection Evaluation Motor (TPEM). In this paper, boundary layer integration code considering the boundary layer analysis of combustion gas and MSC-Marc 2018 considering ablation and thermal pyrolysis were used for the thermal analysis. The ablation and thermal insulation performance were analyzed by the pressure curve of test motor and the cut carbon/phenolic specimens. The thermal response of the lyocell-based carbon/phenolic material was similar to that of the rayon-based carbon/phenolic material. Based on the results through the combustion test, the applicability of heat-resistant parts for aerospace to which domestic lyocell-based carbon fibers were applied was confirmed.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.24 no.8 s.197
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• pp.7-14
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• 2007

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.06b
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• pp.29-34
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• 1989

고분자 복합재료들은 오늘날 광범위하게 마찰 부위들에 응용되고 있다. 다양한 첨가제와 보강재들이 고분자 물질들에 넣어져 강도와 마모 특성들을 향상 시키고 있다. 예를 들어, 다양한 복합재료들로서 현재 입수 가능한 것에 베어링 재료들이 있으며 이에 포함되는 것이 자체 윤활 보강 플라스틱 들이며 이들에는 고체 윤활제, 즉, 테플톤, $MoS_2$, 혹은 흑연가루들이 첨가된다. 실험적 그리고 이론적인 연구들이 여러 조건들에서의 섬유 보강 복합 재료들의 마모 거동에 대하여 보고되었다(예를 들어, 미끄럼 마모, 연마 마모, 입자 충격 마모, 비빔 마모). Tsukizoe와 Ohmae의 보고에 의하면 탄성계수 탄소섬유 복합재료는 가장 적은 마모가 횡단 방향(Transverse)에서 있고, 고 강도 탄소 섬유 복합재료는 길이 방향(Longitudinal)에서 있다. 가장 많은 마모는, 고 탄성계수 복합재료는 길이 방향에서, 고 강도 섬유 복합재료는 횡단 방향에서 잇다. 그들이 또한 발표한 것은 양쪽의 고 탄성계수와 고 강도 섬유 복합재료들의 수직방향(Norma)에서 눌러 불음(Seizure)가 일어났다고 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1993.05a
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• pp.138-138
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• 1993

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.1
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• pp.7-14
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• 2008

Carbon nanotubes are considered as the most ideal nano filler in the field of composites with their excellent electrical, mechanical, and thermal properties. Therefore carbon nanotubes composites are increasingly utilized in conductive materials, structural material with high strength and low weight and multifunctional material. This review article describes recent research trend of carbon nanotubes synthesis, modification, various properties of the carbon nanotubes composites and their application. Furthermore the future development direction for the commercialization of carbon nanotubes composites is proposed.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2000.11a
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• pp.88-91
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• 2000

흑연분말, 카본블랙, 탄소섬유분말을 첨가제로 한 저밀도 2-D 탄소/탄소 복합재의 밀도 및 기 기공도에 피치는 영향과 ILSS, 굽힘강도 및 충격에너지와 같은 기계적 물성과의 상관관계에 대하여 연구하였다. 흑연분말을 약 9 vol.% 첨가한 경우 가장 큰 ILSS값과 굽힘강도 및 충격에너지 흡수 거동을 나타내었는데, 특히 흑연의 함량이 증가함에 따라 puncture mode로의 충격 거동을 나타내 띠 많은 충격에너지를 흡수하였고, 인성이 상당히 증가하였다 카본블랙이 첨가된 경우에는, 약 3 vol.%에서 ILSS 값이 증가하였으나 큰 개선을 보이지 못하였으며, 굽힘강도는 감소하였다. 탄소섬유분말의 첨가량이 증가함에 따라 층간분리에 의해 밀도가 현저히 감소하여 ILSS 및 굽힘강도의 감소를 보였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.5
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• pp.397-402
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• 1997

석탄계 핏치의 열처리 온도 및 압력에 따른 결정화도와 기공도 그리고 산화저항성 등을 관찰하였으며, hexagonal type 4D 탄소/탄소 복합재를 석탄계 핏치로 가압함침 및 탄화시킨 다음 가해준 압력이 고밀도화에 미치는 영향을 관찰하였다. 석탄계 핏치의 가압탄화 압력이 흑연화도에 크게 영향을 미치지 않았으며, 기공면적비에 있어서는 압력을 600bar로 상승시켜 줌으로써 상압 처리한 경우 보다 1.5배 정도 감소 하였다. $650^{\circ}C$까지 열처리하여 얻은 코우크스의 산화반응 개시온도는 처리압력이 증가함에 따라서 지연되었다. 탄소/탄소 복합재의 함침압력을 100bar에서 600bar로 상승시켜 줄 경우 밀도 증가율이 크게 향상 되었으며 기공도는 감소하였다.

• Composites Research
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• v.37 no.3
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• pp.197-203
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• 2024

Mechanical, electrical and thermal properties of polymer composites can be improved simultaneously by incorporating carbon fibers (CFs), which are beneficial for improving the mechanical properties, and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), which are advantageous for improving the conductive properties. In this study, MWCNTs were incorporated into carbon long fiber thermoplastic (CLFT), which has excellent mass production processability and excellent mechanical properties, to control electrical and thermal properties. The mechanical and electrical properties of the prepared composites were most significantly influenced by the amount of filler incorporated. On the other hand, the thermal properties were improved due to the formation of a filler network interconnected by the incorporation of MWCNTs. By adjusting the filler amount, filler composition, and filler network structure of MWCNT-incorporated CLFT, the mechanical, electrical, and thermal properties could be controlled.