The manufacturing technology of composite material is applicable with filler characteristics maintaining low cost, flexibility, and easy process to develope the various functional composite materials. To realize functional composites, various researches on the high performance of composite materials using graphene as a filler is being actively conducted. In this study, physical and chemical properties were investigated using graphene to improve high functional properties. Graphene oxide (GO) was prepared using graphane nanoplatelet (GNP), and reduced graphene oxide (R-GO) was formed by reducing GO. The physical properties of GO and R-GO were analyzed, and the reliability of the manufactured method was reviewed by comparing that of GNP results. As a result of analysis by Raman spectroscopy, in the case of R-GO, it was confirmed that the intensity of D-peak and G-peak decreased compared to GO, and an increase of 0.08 was observed through the ratio of ID/IG. For the FTIR results, GO and RGO has a repeating C-C and C=C connection structure unlike GNP. GO and R-GO show clear peaks for C-O bond, C=C bond, C=O bond, and O-H bonding. As a result of X-ray diffraction analysis, GNP showed a wide diffraction peak at 25.86° of (002) plane characteristics, whereas GO and R-GO showed peaks corresponding to (001) and (100) planes. It was also found that the interlayer distance of GO increased by about 2.6 times compared to GNP.
Ryu, Gyeongchan;Kim, Donghyuk;Song, Sanghoon;Lee, Hyun Hee;Ha, Jin Uk;Kim, Wonho
Elastomers and Composites
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v.56
no.4
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pp.234-242
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2021
The demand for truck bus radial (TBR) tires with enhanced fuel efficiency and wear resistance have grown in recent years. In addition, as the issue of particulate matter and air pollution increases, efforts are being made to reduce the generation of particulate matter. In this study, the properties of epoxidized natural rubber (ENR) containing a silica-friendly functional group were evaluated by considering it as a base rubber and varying the silica ratio in this binary filler system. The results showed that the wear resistance of the NR/BR blend compound decreased as the silica ratio increased. In contrast, the ENR/BR blend compound exhibited an increase in wear resistance as the silica ratio was increased. In particular, the ENR-50/BR blend compound showed the best wear resistance due to the presence of several epoxide groups. Furthermore, we observed that for tan 𝛿 at 60℃, higher epoxide content resulted in the higher Tg of the rubber, indicating a higher tan 𝛿 at 60℃. On the other hand, it was confirmed that increasing the silica ratio decreased the value of tan 𝛿 at 60℃ in all compounds. In addition, we measured the amount of wear particulate matters generated from the compound wear. These measurements confirmed that in the binary filler system, regardless of the filler type, the quantity of the generated wear particulate matters as the filler-rubber interaction increased. In conclusion, the silica filled ENR/BR blend compound exhibited the lowest generation of wear particulate matters.
This study focused on the establishment of optimum formulation of polyamide based hot melt adhesive through adhesive synthesis, study of physical property, and adhesion study. In the previous study, the optimum formulation of base resins (CM831, 843P) and tackifying resin (terpene resin) was determined. The weight ratio of CM831, 843P, and terpene resin was 75, 25, and 10, respectively. Based on the optimum formulation, the effect of wax and filler addition was examined in this study. According to the results, the maximum adhesion strength with the steel could be obtained by the addition of 5 wt% of polyethylene wax although the melt viscosity of adhesive decreased continuously with the addition of wax. In the case of filler, the optimum adhesion property could be achieved by the addition of 10 wt% of talc. However, the addition of filler caused little increase of melt viscosity of adhesive.
Highly porous silicon carbide (SiC) ceramics were fabricated from polysiloxane, SiC and carbon black fillers, AlN-$Y_2O_3$ additives, and poly (ether-co-octene) (PEOc) and expandable microsphere templates. Powder mixtures with a fixed PEOc content (30 wt%) and varying SiC filler contents from 0-21 wt% were compression-molded. During the pyrolysis process, the polysiloxane was converted to SiOC, the PEOc generated a considerable degree of interconnected porosity, and the expandable microspheres generated fine cells. The polysiloxane-derived SiOC and carbon black reacted and synthesized nano-sized SiC with a carbothermal reduction during a heat-treatment. Subsequent sintering of the compacts in a nitrogen atmosphere produced highly porous SiC ceramics with porosities ranging from 78 % to 82 % and a flexura lstrength of up to ~7 MPa.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.27
no.2_2
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pp.371-375
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2024
Epoxy resins are widely used in various fields due to their high adhesion, mechanical strength, and solvent resistance. However, as the volume decreases during the hardening process and the cooling process after hardening, stress is generated and when an external force is applied, the brittle material exhibits destruction behavior. To complement this, research has been conducted using inorganic nanofillers such as halloysite nanotube(HNT). HNT has a nanotube structure with the chemical formula of Al2Si2O5(OH)4·nH2O and is a natural sediment of aluminosilicate. It has been used as additive to improve the mechanical properties of epoxy composites with exchange of amine group as a terminal functional group. In order to simplify complicated procedures of common wet method, a dry coating machine was designed and used for amine group exchange in previous research. In this study, they were applied as filler in epoxy composites, and mechanical properties such as tensile strength and flexural strength of composites were examined.
Ramakrishna, Chilakala;Thenepalli, Thriveni;Nam, Seong Young;Kim, Chunsik;Ahn, Ji Whan
Journal of Energy Engineering
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v.27
no.1
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pp.51-58
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2018
In this paper, we reported that the influence of advanced functional mineral filler calcium carbonate ($CaCO_3$) extracted from oyster shell waste, which are rich mineral sources of $CaCO_3$. Oyster Shells, available in abundance, have no eminent use and are commonly regarded as waste. Their improper disposal causes a significant level of environmental concern and also results in a waste of natural resources. Recycling shell waste could potentially eliminate the disposal problem, and also turn an otherwise useless waste into high value added products. Oyster shell waste calcination process to produce pure lime (CaO) which have good anti-microbial property for waste water treatment and then focuses on its current applications to treat the coffee waste and its effluents for biological treatment and utilization as a fertilizers.
The effect of electrochemical surface treatments in KOH chemical solution on microstructures of carbon blacks was investigated in terms of surface functional values and XRD measurements. And their mechanical interfacial properties of the carbon blacks/rubber composites were studied by the composite tearing energy ($G_{IIIC}$). It was found that the development of basic-surface functional groups lead to the significant physical changes of carbon blacks, such as, decrease of the interlayer spacing ($d_{002}$), increase of the crystalline size along c-axis ($L_c$), and increase of degree of crystalline (${\chi}_c$). This treatment is possibly suitable for carbon blacks to be incorporated in a hydrocarbon rubber matrix, resulting in improving the hardness and tearing energy of the resulting composites.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.12
no.6
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pp.1002-1008
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2001
The absorbing structure composed of multi-layered fiber reinforced composite materials was designed and microwave absorbing properties are investigated. On the basis of transmission line theory, the theoretical equations to predict the reflection loss and the appropriate composite material for each functional layer are suggested. The most significant result of this study is the successful design and fabrication of triple-layered composite laminates which has the superior microwave absorbing porperties (more than 10 dB in 4∼12 GHz range), without using the ferrite filler in the impedance transforming layer. In the two-layered composite laminate (absorber/substrate), however, the use of ferrite filler (about 40 wt %) in the absorbing layer is necessary to obtain the certain level of microwave absorbance. By combining the glass-fiber composite with ferrite filler and carbon-fiber composite substrate, the microwave absorbing properties more than 10 dB in 4∼12 GHz frequencies than be obtained.
Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
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v.46
no.4
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pp.93-100
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2014
The packaging with environment-friendly materials become more important issue since the concern for the environment and the disposal of waste such as the packaging materials has increased. Although the paper based packaging such as corrugated box are widely used as a typical environment-friendly packaging stuff, the heat insulation properties of paper packaging did not get many attention. In this study, the heat insulation properties of paper were deeply evaluated to improve the functional properties as packaging material of the cold storage goods. The simple device for evaluating the heat insulation of paper product was developed. Subsequently, the changes in the heat insulation depending on the paper structure and the addition of the inorganic fillers were investigated by using the instrument. The higher basis weight and the less beating time resulted in the bulkier structure and the less efficiency of heat transfer. The addition of the perlite powder as a filler resulted in the great increase in the heat insulation, although the addition of the calcium carbonate decreased the heat insulation potential of paper.
The mechanical, electrical and thermal characteristics of insulating materials may significantly affect the performance and reliability of electrical devices using superconductors. General method to provide insulating layer between coated conductors is wrapping coated conductor with Kapton tape. But uniform and compact wrapping without failure or delamination in whole coverage for long length conductor is not a simple task and need careful control. Coating of insulating layer directly on coated conductor is desirable for providing compact insulating layer rather than wrapping insulating layers around conductor. Ceramic added polymer has been widely used as an insulating material for electric machine because of its good electrical insulating properties as well as excellent heat resistance and fairy good mechanical properties. The insulating layer of coated conductor should have high breakdown voltage and possesses suitable mechanical strength and maintain adhesiveness at the cryogenic temperature where it is used and withstand stress from thermal cycling. The insulating and mechanical properties of polymer can be improved by adding functional filler. In this study, insulating layer has been made by adding ceramic particles such as $SiO_2$ to a polymer resin. The size, amount and morphology of added ceramic powder was controlled and their effect on dielectric property of the final composite was measured and discussed for optimum composite fabrication.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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