• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.161.1-161.1
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• 2015

복합소재는 두가지 이상의 서로 다른 물질을 조합하여, 단일 물질이 가질 수 없는 뛰어난 특성을 가진 소재로 그 중 전기 전도성 복합소재는 일반적으로 폴리머와 전도성 필러의 혼합을 통해 만들어 전자파 차폐, 대전 방지 등의 목적으로 사용되고 있다. 종류에 따라 기존 금속 소재에 비해 가볍거나 탄성율이 높은 등의 장점이 있으나 필러나 레진에 따라 재활용에 어려움이 있으며 전도성 필러로 주로 쓰이는 카본블랙 등이 석유/천연가스 등의 한정적 자원으로부터 만들어짐에 따라 환경적인 이슈가 최근 부각되고 있다. 목재는 가장 널리 쓰이는 소재 중 하나로 재생 가능하며 친환경적인 특성으로 인해 더욱 다양한 분야로의 활용이 모색되고 있다. 본 연구에서는 목재 소재의 탄화를 통해 만들어진 탄화목분의 전도성 필러로의 적용가능성을 시험하고자 CBT 레진과 탄화목분 필러의 복합소재를 제작하였다. 탄화 목분 복합소재의 전도성은 20 wt% 필러 함량 기준 카본블랙 복합소재 전도도에 20%에 이르렀으며, 전도도의 향상을 위해 필러의 플라즈마 처리 시 복합소재의 전도도가 급격히 향상되어, 카본 블랙 복합소재 전도도의 3배에 이르렀다. 플라즈마 처리가 탄화목분 복합소재의 전도도향상에 미치는 영향을 분석하기 위해 micro-CT, TGA 분석을 수행하였으며, 플라즈마 처리 시 탄화 목분 필러가 일부 미분화 되어 복합소재의 전도도를 향상하는 것으로 나타났다. 이와 같이 탄화 목분의 전도성 복합소재 적용과, 탄화목분의 플라즈마 처리를 통해 친환경적일 뿐만아니라 전도도도 우수한 복합소재를 구현하였으며, 실험적으로 전도도 향상 메커니즘을 확인하였다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.15 no.4
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• pp.169-173
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• 2014

The effect of filler sizes on the thermal diffusivity of Nylon 66/SiC composites was investigated. By loading 60 vol% of SiC fillers on Nylon 66, the thermal diffusivity of the composites increased more than 10 times than that of unfilled Nylon 66 and the thermal diffusivity of composites with filler sizes of $24{\mu}m$ and $76{\mu}m$ increased to $2.2{\times}10^{-2}cm^2/sec$ and $1.75{\times}10^{-2}cm^2/sec$, respectively. It is speculated that the smaller filler size ($24{\mu}m$) of SiC is more favorable for the formation of thermal conductive path that the larger size ($76{\mu}m$) of filler composites. The thermal diffusivity of Nylon 46/SiC 400 (60 vol%) composites was $1.61{\times}10^{-2}cm^2/sec$ that was lower than that of Nylon 66/SiC (60 vol%) composites.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.187.2-187.2
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• 2014

최근 다양한 카본 나노소재들이 열 전도성 필러로써 고분자 복합체의 열전도도 향상을 위해 연구되고 있다. 그러나 구조적 이방성을 갖는 탄소나노튜브(CNT) 혹은 그래핀나노플레이트(Graphene Nanoplatelet)를 복합체에 적용할 경우, 복합체의 수직 방향과 수평 방향에서의 열전도도가 3배 이상 차이가 나는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 2차원의 GNP 표면 위에 1차원의 CNT를 직접 성장시킨 하이브리드 탄소소재를 이용하여 이러한 열전도도 이방성을 개선하고자 하였다. 하이브리드 탄소소재는 무전해 도금법과 열기상법으로 제조하였다. 합성된 하이브리드 탄소소재 및 CNT를 단독 혹은 혼합하여 필러를 만들고 이를 에폭시 기지 내에 분산시켜 복합체를 제작하였다. 필러 함량별, 필러 비율별로 제작된 복합체의 열전도도를 레이저 플래시 법으로 측정 비교하였다. 결과적으로 기존의 단일 필러들보다 열전도도 이방성이 1.5배 이상 개선된 방열용 에폭시 복합체를 제작할 수 있었다. 한편 하이브리드 탄소와 2% 이하의 CNT 배합에서 단독 필러 투입에 비해 45% 이상의 열전도율 향상을 확인하였다. 이는 미세구조 분석 및 성분 분석 결과, 필러 분산 정도가 열전도도 향상의 주요 인자로 작용하는 것을 확인하였고 기지 내 CNT가 열전도도 경로로 작용하기보다는 하이브리드 탄소소재의 균일한 분산에 영향을 준 것으로 사료된다.

• 전자공학회논문지 IE
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• v.43 no.4
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• pp.122-127
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• 2006

A series of conductive filler were prepared with electroless plating method. Base conductive materials of the filler were nickel and copper. The cores were prepared with Nylon 6 and rayon in different aspect ratio. Also, various complexes were made with ABS resin and conductive filler with different filler feed ratio. The conductivity of the filler was measured with conductivity analyzer and the size distributions of fillers was measured with laser particle size analyzer. Electromagnetic wave shielding efficiency of each complex film was measured with flange circular coaxial transmission line sample holder within the 1MHz$\sim$1GHz bandwidth range. From this study, the conductivity of filers surpass that of other carbon films. It is available that the filler made of fibrous materials can be applied in plastic molding industry of electric appliances as a EMI filler.

• Composites Research
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• v.35 no.6
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• pp.431-438
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• 2022

Efficient heat dissipation in current electronics is crucial to ensure the best performance and lifespan of the devices along with the users' safety. Materials with high thermal conductivity are often used to dissipate the generated heat from the electronics to the surroundings. For this purpose, polymer composites have been attracted much attention as they possess advantages rooted from both polymer matrix and thermally conductive filler. In order to meet the thermal conductivity required by relevant industries, composites with high filler loadings (i.e., >60 vol%) have been fabricated. At such high filler loadings, however, composites lose benefits originated from the polymer matrix. To achieve high thermal conductivity at a relatively low filler loading, therefore, constructing the heat conduction pathway by controlling filler structure within the composites may represent a judicious strategy. To this end, this review introduces several recent approaches to manufacturing heat dissipating materials with high thermal conductivity by manipulating thermally conductive filler structures in polymer composites.

• Tunnel and Underground Space
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• v.19 no.2
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• pp.123-131
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• 2009

Large scale model tests and numerical analyses were performed in order to investigate the stress distribution on the base of pillar during two-arch tunnel excavation in the regularly jointed rocks. It was observed that the stress was irregularly distributed on pillar and the angle of discontinuities seriously influenced on the stress distribution on the pillar base in the discontinuous rock mass. In the numerical analyses results, It was shown that the stress level of pillar was greatly changed depending on the excavation sequences of two-arch tunnel. It was also observed that stress distributed eccentrically at the pillar as well as at the base of pillar. It is necessary to consider this point for the design of two-arch tunnel.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.9 no.3
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• pp.7-13
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• 2008

The particulate type silicon carbide (SiC) and fiber type carbon fiber (CF) filler, of similar thermal conductivities, were mixed with polyetheretherketone (PEEK) to investigate the filler effects on the thermal diffusivity. The SiC and CF fillers had a good and uniform dispersion in PEEK matrix. Thermal diffusivities of PEEK composites were measured from ambient temperature up to $200^{\circ}C$ by laser flash method. The diffusivities were decreased as increasing temperature due to the phonon scattering between PEEK-filler and filler-filler interfaces. Thermal diffusivity of PEEK composites was increased with increasing filler content and the thermal conductivities of two-phase system were compared to the experimental results and it gave ideas on the filler dispersion, orientation, aspect ratio, and filler-filler interactions. Nielson equation gave a good prediction to the experimental results of PEEK/SiC. The easy network formation by CF was found to be substantially more effective than SiC and it gave a higher thermal diffusivities of PEEK/CF than PEEK/SiC.

• Composites Research
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• v.32 no.6
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• pp.368-374
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• 2019

Basalt fiber reinforced epoxy composites with inorganic filler (BFRP-F) such as Mg(OH)₂ (magnesium hydroxide), Al(OH)₃ (aluminum hydroxide), Al₂O₃ (aluminum oxide) and AlOOH (boehmite) were prepared by hand lay-up and hot pressing. The combustive properties of BFRP-F were improved comparing with basalt fiber reinforced epoxy composite (BFRP) without inorganic filler. At a 30 wt% resin content, the limited oxygen index (LOI) of BFRP is 28.9, which is higher than that of epoxy (21.4), and the LOI of BFRP-F is higher than that of BFRP. The BFRP-F showed the lower peak heat release rate (PHRR), total heat release (THR) and total smoke release rate (TSR) than those of BFRP. We confirmed that the flame retardant properties of the composite were improved by the addition of inorganic filler through the dehydration reaction and oxide film formation.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.41-41
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• 2010

에어컨용 냉매 압축기, 냉장고용 냉매압축기 및 자동차 샷시 부품들은 주로 겹치기 필릿용접을 GMAW 으로 실시하고 있다. 그러나 용접 시 스패터 발생으로 인한 추가공수가 요구되며 작업환경 또한 열악한 실정이다. 따라서 저가의 고생산이면서 용접비드의 외관이 미려하고 스패터, 소음 그리고 Fume 이 발생되지 않는 청정한 TIG 용접이 있지만, 용접속도가 수십 cpm 이하로 제한되어 생산성이 낮다는 기술적 모순을 가지고 있다. TIG 용접에서 생산성을 증가시키기 위해 모재와 와이어를 고속 용융 시키려면 전류를 높여 입열량을 증가시켜야 하지만, 증가된 전류로 인하여 상승된 아크력이 험핑비드와 언더컷이 발생되는 물리적 모순을 가진다. 또한 필러와이어를 사용한 기존의 TIG 용접에서 필러 와이어는 주로 원형 단면 와이어를 사용하게 되는데 와이어의 직경이 증가함에 따라 비표면적은 감소하여 용융효율이 낮아지므로 $\Phi$1.2 이하의 필러와이어를 송급하여 용접하였다. 그러나 요구되는 용착량이 큰 경우 필러 와이어를 고속으로 송급하게 되는데 이 경우 필러 와이어 용융이 곤란하거나 송급상의 문제가 자주 생겨 용접속도를 고속으로 하기 곤란하였다. 따라서 필러와이어를 사용한 TIG 용접에서 용착금속의 용융효율을 높게 함으로서 전류를 크게 증가시키지 않으면서도 용접속도를 높일 수 있는 용접 공정개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 비표면적을 증가시켜 용착금속의 높은 용융효율을 얻을 수 있도록 개발된 와이어와 기존의 $\Phi$3.2 일반와이어 및 를 이용하여 BOP TIG 용접에 비교 실험하였으며, 개발된 와이어와 기존의 $\Phi$1.2 필러와이어를 이용하여 필릿용접부에 적용 실험하여 비교하였다. 그 결과 개발된 와이어의 경우 적절한 비드를 형성하였으나 3.2 일반와이어의 경우 과도한 볼록비드와 불용착부의 문제가 발생하였고, 필릿용접 비교실험에서는 각각 200cpm과 50cpm에서 적절한 비드가 형성되어 더 높은 용착금속 용융효율을 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• v.34 no.1
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• pp.63-69
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• 2021

In order to develop an integrated heat dissipating material and gas barrier film for electronics, new polymer was designed and synthesized for preparing composites containing hexagonal boron nitride (hBN) filler. Depending on the size and content of the hBN filler, both thermal conductivity and oxygen transmission rate can be adjusted. The composite achieved a high thermal conductivity of 28.0 W·m-1·K-1 at most and the oxygen transmission rate was decreased by 62% compared to that of the filler free matrix. Effective filler aspect ratios could be estimated by comparing thermal conductivity and oxygen transmission rate with values predicted by theoretical models. Discrepancy on the aspect ratios extracted from thermal conductivity and oxygen transmission rate comparisons was also discussed.