• 제목/요약/키워드: Fe-Si/epoxy composites

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세라믹 방열 복합체의 열전도도 분석 및 Wetting Process를 이용한 SiC/에폭시 복합체 (Thermal Conductivity of Thermally Conductive Ceramic Composites and Silicon Carbide/Epoxy Composites through Wetting Process)

  • 황용선;김주헌;조원철
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.782-786
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    • 2014
  • 세라믹 방열 복합체의 특성 비교를 위해 casting method로 제작하였으며, 이들의 광학적 이미지와 단면 FE-SEM 분석을 실시하였다. 각각의 복합체의 열전도성 특성을 비교 분석하였으며, silicon carbide(SiC)의 분산도 문제를 해결하기 위해 wetting process를 도입하여 SiC/epoxy 복합체를 제작하였다. 기존의 방법에서 발견된 복합체 내공극과 분산도 문제가 wetting process를 통해 향상되었으며, 충전제 함량에 따른 열전도성 특성을 분석하였다. SiC 복합체의 함량에 따른 공극률 해석을 통해 70 wt% SiC 복합체에서 가장 높은 열전도도 값을 보였으며, 이들의 단면 FE-SEM 분석을 통해 복합체 내의 충전제 분산도를 확인하였다.

Fe93.5Si6.5 자성분말/에폭시 복합재 필름의 고주파 특성 (High Frequency Properties of Fe93.5Si6.5 Magnetic Powder/Epoxy Composite Film)

  • 홍성민;김철기
    • 한국자기학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.195-199
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    • 2008
  • $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말/에폭시 복합재 필름은 열경화과정을 이용하여 준비되었다. 자성분말/에폭시 복합재의 구조와 전자기적 특성 및 전자파 흡수특성을 분석하기 위하여 주사전자현미경(scanning electron microscpoe, SEM), 시료진동형 자력계(vibrating sample magnetometer, VSM), 네트워크 어날라이져(network analyzer) 등을 이용하였다. 분석결과, 포화자속밀도는 복합재 내의 $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말이 차지하는 양에 의존하며, 이는 초기투자율에 영향을 미친다. 결과적으로 1 GHz 이상의 주파수에서는 와전류 손실(eddy current loss)이 주요한 인자이며, 자성분말/에폭시 복합재의 공명주파수(resonance frequency)는 복합재 내의 $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말의 양이 증가함에 따라 감소한다. 반사손실(reflection loss)은 자성분말/에폭시 복합재의 투자율(permeability)과 유전율(permittivity)로부터 계산에 의해 구해진다. 50 wt% $Fe_{93.5}Si_{6.5}$ 분말의 양과 5 mm 두께를 가진 자성분말/에폭시 복합재는 3.66 GHz와 4.16 GHz 사이에서 -20 dB 이하의 값을 보인다. 따라서 Fe-Si/에폭시 박형 복합재는 마이크로파 흡수체로서 좋은 후보물질이 될 수 있을 것으로 판단된다.

대용량 SiC 나노입자 강화 에폭시 복합재료의 새로운 분산방법 (A New Mixing Method of SiC Nanoparticle Reinforced Epoxy Composites with Large Concentration of SiC Nanoparticle)

  • 권동준;신평수;김종현;박종만
    • Composites Research
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    • 제29권4호
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    • pp.223-229
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    • 2016
  • SiC 나노입자는 고분자 수지의 굴곡특성을 강화하기 위해 사용된다. 본 연구는 대용량 SiC 나노입자가 함유된 에폭시 수지를 제조하고 분산도를 평가한 것에 관한 내용이다. SiC 나노입자를 혼합하는 과정에 교반기와 초음파 분쇄기를 동시에 사용하여 20 wt%의 SiC 나노입자 강화 에폭시 복합재료를 제조하였다. 교반기와 분쇄기를 동시에 이용하는 방법으로 분산속도와 분산도가 개선됨을 기계적 물성 평가와 FE-SEM 결과로 확인하였다. 이러한 결과로 SiC 나노입자의 분산 모델을 구축하였다. 궁극적으로, 탄소섬유(UD 타입)와 20 wt% SiC 나노입자 강화 에폭시 수지를 사용하여 복합재료를 제조하였다. 교반기와 분쇄기를 동시에 사용했을 경우 초음파 분쇄기만 이용했을 경우에 비해 우수한 복합재료의 물성을 나타내었다.

나노 SiC 입자의 형상에 따른 탄소섬유 강화 에폭시 복합재료의 기계적 및 계면 물성 변화 관찰 (Improvement of Mechanical and Interfacial Properties of Carbon Fiber/Epoxy Composites by Adding Nano SiC Fillers)

  • 권동준;왕작가;김제준;장기욱;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제14권2호
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    • pp.75-81
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    • 2013
  • SiC 나노입자를 이용하여 에폭시 복합재료를 제조할 수 있다. SiC 형상에 따른 영향으로 복합재료의 계면 물성이 변화된다. SiC의 형상에 따른 계면 상태의 변화를 관찰하기 위해 베타 형태, 위스커 형태의 SiC 나노입자를 사용하였다. 나노입자에 대한 분산도를 평가하기 위해 커패시턴스를 이용한 분산도 평가방법을 활용하였다. FE-SEM을 이용하여 SiC 나노입자의 활용에 따른 나노복합재료의 파단면을 관찰하여, 그 강화 효과를 비교 분석하였다. 탄소섬유와 SiC 나노입자가 함유된 에폭시를 이용한 복합재료에 계면 물성을 비교하기 위해 층간전단강도 평가법과 계면전단강도 평가법을 이용하였다. 복합재료의 계면 물성을 강화하기 위해서는 베타 형태의 SiC 나노입자를 활용할 경우가 위스커 입자를 이용한 경우보다 높은 계면 강도를 나타냈다.

Capacitance 측정법을 이용한 나노 SiC 에폭시 복합재료의 내부 강화재 분산 예측방법 (Prediction Method of Dispersion Condition for Reinforced Epoxy in Nano SiC Particles Using Capacitance Measurement)

  • 권동준;왕작가;김제준;장기욱;박종만
    • Composites Research
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    • 제26권6호
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    • pp.337-342
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    • 2013
  • 나노입자를 이용하여 강화 효과를 높이기 위해서는 고분자 기지 내부의 균일한 분산 상태를 확보하여야 한다. 또한 균일분산 조건 확보 후 균일 분산상태를 증명할 평가자료가 필요하다. 본 연구는 에폭시 수지와 SiC 나노입자를 혼합한 SiC/에폭시 복합 수지를 제조할 경우 커패시턴스 측정법을 이용한 강화재 분산도 예측 연구를 진행하였다. 커패시턴스는 전기용량을 의미하며 측정 재료의 내부 전하량과 비례한다. 기존 에폭시 수지에 비해 나노 SiC 입자를 함유할 경우 전하량이 증가되는 이론을 바탕으로 구간별 커패시턴스 측정에 따른 분산도 평가를 진행하고, 커패시턴스 분산도 예측방법에 대한 타당성을 FE-SEM과 물리적 강도 증가 방법으로 평가하였다. 소니케이션 분산 방법과 교반기 분산 방법을 이용하여 분산 방법에 따른 SiC 나노입자 분산도 상태를 비교하였다. 인장강도와 커패시턴스 간의 상관관계가 있었으며, 파단면에 대한 비교를 할 때 분산성 향상에 대한 차이를 확인할 수 있었다.

자기센서용 Fe78B13Si9/PZT/Fe78B13Si9 적층구조 소자의 ME 특성 (Magnetoelectric Characteristics on Layered Fe78B13Si9/PZT/Fe78B13Si9 Composites for Magnetic Field Sensor)

  • 류지구;전성즙
    • 센서학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.181-187
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    • 2015
  • The magnetoelectric characteristics on layered $Fe_{78}B_{13}Si_9/PZT$ and $Fe_{78}B_{13}Si_9/PZT/Fe_{78}B_{13}Si_9$($t_m=0.017$, 0.034mm) composites by epoxy bonding for magnetic field sensor were investigated in the low-frequency range and resonance frequency range. The optimal bias magnetic field $H_{dc}$ of these samples was about 23~63 Oe range. The Me coefficient of $Fe_{78}B_{13}Si_9/PZT/Fe_{78}B_{13}Si_9(t_m=0.034mm)$ composites reaches a maximum of $186mV/cm{\cdot}Oe$ at $H_{dc}=63Oe$, f=50 Hz and a maximum of $1280mV/cm{\cdot}Oe$ at $H_{dc}=63Oe$, resonance frequency $f_r=95.5KHz$. The output voltage shows linearity proportional to ac fields $H_{ac}$ and is about U=0~130.6 mV at $H_{ac}=0{\sim}7Oe$, f=50 Hz, U=0~12.4 V at $H_{ac}=0{\sim}10Oe$, $f_r=95.5KHz$(resonance frequency). The optimal frequency(f=50 Hz) of this sample is around the utility ac frequency(f=60 Hz). Therefore, this sample will allow for ac magnetic field sensor at utility frequency and low bias magnetic fields $H_{dc}$.

근역장 통신용 0-3형 고분자 자성 복합소재의 복소투자율 변화 (Complex Permeability of 0-3 Polymer Magnetic Composites for Near-Field Communication)

  • 남중희;임충혁;윤지선;정영훈;조정호;백종후;김효태;김종희
    • 한국자기학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.216-220
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    • 2012
  • 이 연구에서는 근역장 통신(NFC)용 소재로 응용하기 위해, MnZn 페라이트와 FeSi 합금 분말을 filler로 사용하여 제조한 0-3형 자성복합소재의 복소투자율 변화(1 MHz~1 GHz)를 측정하였으며, RFID 주파수(13.56 MHz)에서의 복소투자율 값을 검토한 결과, filler 함량에 따라 투자율 실수항은 증가하고 허수항은 감소하는 결과를 얻었다. 즉, 시트형 자성복합소재의 응용을 위한 연구 결과로서, 고투자율을 나타내면서 손실항인 허수항을 상대적으로 낮출 수 있는 소재 제조공정 기술을 확보할 수 있었으며, 복소투자율 변화는 자성분말 filler의 성분과 입자 형태, 그리고 polymer 종류에 의존함을 알 수 있었다.

Bio waste 소재로부터의 마이크로 필러 추출 (Extraction of Micro Filler from Bio-waste Material)

  • 남기법;송정일
    • Composites Research
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    • 제31권5호
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    • pp.209-214
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    • 2018
  • 본 연구에서는 친환경적이고 공급이 안정적인 소재를 찾기 위하여, Bio waste인 쌀겨와 조개 껍질에서 활용하여 마이크로 사이즈의 미세 입자를 추출하고, 추출한 입자의 크기와 형상을 분석한 후 CFRP에 첨가하여 물성의 변화를 관찰하였다. 쌀겨와 탄화 쌀겨의 주요구성성분은 탄소, 산소, 규소로 이루어졌으며 탄화과정을 거치면서 탄소와 규소의 비율이 증가함을 확인하였고, 조개 껍질 분말에서는 탄소 산소와 칼슘이 검출되었으며 이는 조개 껍질의 주요구성물질인 탄산칼슘의 영향으로 보인다. 쌀겨 분말의 면적평균은 $6.19{\mu}m$ 체적평균은 $14.77{\mu}m$으로 FE-SEM을 통하여 막대형상의 입자가 관찰되며 이는 쌀겨가 가지고 있던 껍질부분의 주름이나 표면의 털이 남아있는 형상으로 보인다. 탄화쌀겨의 분말은 면적평균은 $1.55{\mu}m$ 체적평균은 $8.20{\mu}m$ 조개 껍질 분말은 면적평균은 $2.53{\mu}m$ 체적평균은 $5.79{\mu}m$로 분석되었으며 쌀겨분말의 경우 막대(Rod)형상의 입자들이 관찰되었고, 조개 껍질 분말의 경우 판상(Plate)의 형상을 가지는 것으로 관찰되었다. CFRP에 첨가하였을 경우 첨가량에 비례하여 물성의 하락이 관찰되었는데 그 폭이 쌀겨분말의 경우가 가장 컸으며, 조개 껍질 분말의 경우 물성하락을 거의 유발하지 않음을 확인하였다.