• 제목/요약/키워드: Multi-Walled Carbon Nanotube (MWCNT)

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변압기 열화 상태 감지를 위한 CNT 샌서 제작 (Fabrication of CNT sensor to measure degradation of transformer)

  • 김용국;신경;주병권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 합동춘계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.159-160
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    • 2008
  • 본 논문에서는 변압기 절연유 상태를 측정하여 변압기 열화정도를 분석할 수 있는 CNT센서를 개발하였다. 센서의 감지막 형성을 위해 MWCNT(multi walled carbon nanotube)로 CNT paste를 제작하고 이를 프린팅공정을 이용하여 그 규격을 최적화하였다. 제작된 CNT 센서를 이용하여 절연유 상태를 분석하고 이를 전기 화학적 분석을 통하여 변압기 열화 정도를 확인하였다. 변압기 사용 여부에 따른 센서의 특성과 절연유의 산가, 절연파괴전압 등 기타 특성과 비교하여 변압기 절연유의 열화정도를 확인하였다. 변압기 과부화 및 과전류에 의해 열화가 진행되어 전산가가 높아지면 이를 CNT 감지막의 전기적 특성 변화로 확인 할 수 있다. 개발된 IT 센서를 이용하면 변압기 열화 정도를 실시간으로 확인 할 수 있어 변압기 사용에 있어서 안정성 확보 및 유지관리에 경제성을 높일 수 있다.

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Facile Synthesis, Characterization and Photocatalytic Activity of MWCNT-Supported Metal Sulfide Composites under Visible Light Irradiation

  • Zhu, Lei;Meng, Ze-Da;Oh, Won-Chun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.155-160
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    • 2012
  • This paper reported a simple deposition-precipitation method, introducing the metal (Ni, Ag and Sn) and $Na_2S{\cdot}5H_2O$ to preparedispersion metal sulfide nanoparticles on the surface of the Multi-walled carbon nanotube for synthesis of CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composite photocatalysts. The characterization of the prepared CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composites was performed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis and BET analysis. Furthermore, the MB degradation rate constant for CNT-SnS composite was $5.68{\times}10^{-3}$ under visible light irradiation, which was much higher than the corresponding values for other samples. The detailed formation and photocatalytic mechanism are also provided here.

HIPS 복합재의 전기적 및 마모 특성에 미치는 다중벽 탄소나노튜브의 영향 (Effects of Multi-walled Carbon Nanotubes on Electrical and Wear Characteristics of High Impact Polystyrene Composites)

  • 정연우;김경식;이현우;정만우;이재혁;김재현;이학주;김광섭
    • Tribology and Lubricants
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    • 제31권3호
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    • pp.95-101
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    • 2015
  • Carbon nanotubes (CNTs) are widely used in polymer composites as filler materials to enhance various characteristics of the composites because of their remarkable mechanical, electrical, and thermal properties. In this study, we investigate the effects of MWCNTs on the electrical and wear characteristics of high-impact polystyrene (HIPS) composites, and compare the results with the effects of carbon black (CB). The HIPS composites are classified as Bare-HIPS, MWCNT-HIPS composites containing 2, 3, 4, and 5 wt% MWCNTs, and CB-HIPS containing 17 wt% CB. Electrical characteristics are evaluated by measuring the surface resistance using a 4-point probe. Wear characteristics are evaluated using the reciprocating wear test, and a chrome steel ball with a curvature of 6.3 mm is used as the counterpart. The results show that the addition of MWCNTs or CB can improve the electrical and wear characteristics of HIPS composites. In the case of MWCNT-HIPS composites, surface resistance, friction coefficient, and specific wear rate decrease as the concentrations of MWCNTs increase. Moreover, the addition of MWCNTs is more effective in improving the electrical and wear characteristics of HIPS composites compared to the addition of CB. To fabricate the HIPS composite with appropriate electrical and wear characteristics, more than 4 wt% MWCNTs is added to HIPS.

Analysis of a Spun-CNT Based X-ray Source

  • Kim, Hyun Suk;Castro, Edward Joseph D.;Hun, Choong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.639-639
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    • 2013
  • In this research we report the significant contribution of the as-spun multi-walled carbon nanotube (MWCNT) on the x-ray images formation using a low tube voltage x-ray source. The MWCNT, which was used for the fabrication of the spun CNT, was grown using a microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition machine. Electrical-optics simulation software was utilized to determine the electron field emission trajectory of the triode-structure-as-spun CNT-based x-ray source. It was shown that a significant amount of converging electrons hit the target anode producing a clear x-ray image. These x-ray images where produced at a small amount of anode current of 0.67 mA at a tube voltage of 5 kV with the gate voltage of 0 V. Also, comparisons of the radiographs at various exposure times of the sample where analyzed with and without an x-ray dose filter. Results showed that spatially-resolved images were formed using the as-spun CNT at a low tube voltage with a $54-{\mu}m$ Al x-ray filter. This study can be used for low-voltage medical applications.

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물 기반 탄소나노튜브 나노유체 히트파이프의 열적 특성에 관한 실험적 해석 (Experimental Investigation on Thermal Characteristics of Heat Pipes Using Water-based MWCNT Nanofluids)

  • 하효준;공유찬;도규형;장석필
    • 설비공학논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.528-534
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    • 2011
  • In this paper, thermal characteristics of cylindrical grooved wick heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working medium are experimentally investigated. Volume fractions of nanoparticles are varied with 0.1% to 0.5%. Transient hot wire method developed in house is used to measure the thermal conductivity of nanofluids. It is enhanced by up to 29% compared to that of DI water. The thermal resistances and temperature distributions at the surface of the heat pipes are measured at the same evaporation temperature. The experimental results show that the thermal resistance of the heat pipes with water-based MWCNT nanofluids as working fluid is reduced up to 35.2% compared with that of heat pipe using DI water. The reduction rate of thermal resistance is greater than the enhancement rate of thermal conductivity. Finally, based on the experimental results, we present the reduction of the thermal resistances of the heat pipes compared with conventional heat pipes cannot be explained by only the thermal conductivity of water-based MWCNT nanofluids.

개질 폴리프로필렌/나노필러 복합체의 유변학적 특성 및 발포거동 (Rheological Properties and Foaming Behaviors of Modified PP/Nano-filler Composites)

  • 윤경화;이종원;김연철
    • 폴리머
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    • 제37권4호
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    • pp.494-499
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    • 2013
  • 이축압출기(twin screw extruder)를 이용하여 용융상태에서 furfuryl sulphide를 분지제로 개질 폴리프로필렌(modified polypropylene, m-PP)을 제조하고, 층상 실리케이트와 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)와의 m-PP/나노필러 복합체를 제조하였다. m-PP의 화학구조와 열적 특성은 적외선분광기(FTIR), 시차주사열용량분석기(DSC)를 이용하여 관찰하였다. m-PP의 화학구조는 3100 $cm^{-1}$에서 나타나는 분지제의 =C-H 신축진동피크를 이용하여 확인하였고, 용융온도는 큰 변화를 보이지 않았지만 결정화온도는 $10-20^{\circ}C$ 가량 증가하였다. m-PP/나노필러 복합체의 유변학적 특성과 분산성 및 발포거동은 동적유변측정기, X-선 회절분석기(XRD), 주사/투과전자현미경(SEM/TEM)을 이용하여 관찰하였다. m-PP/나노필러 복합체의 낮은 주파수 영역에서의 복합점도와 용융탄성이 증가하였으며, 전단담화(shear thinning) 효과 또한 증가하였다. 순수 PP와 비교할 때 m-PP와 m-PP/나노필러 복합체의 발포 거동 개선효과가 우수한 것을 확인하였다.

The Photodegradation Effect of Organic Dye for Metal Oxide (Cr2O3, MgO and V2O3) Treated CNT/TiO2 Composites

  • Chen, Ming-Liang;Bae, Jang-Soon;Yoon, Hee-Seung;Lim, Chang-Sung;Oh, Won-Chun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권3호
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    • pp.815-820
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    • 2011
  • Three kinds of organometallic compounds (chromium acetylacetonate, magnesium acetate and vanadyl acetylacetonate) were used as transition metal precursor, titanium n-butoxide and multi-walled carbon nanotube as titanium and carbon precursor to prepare metal oxide-CNT/$TiO^2$ composites. The surface properties and morphology of metal oxide-CNT/$TiO^2$ composites were by Brauer-Emett-Teller (BET) surface area measurement, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray (EDX) analysis. The photocatalytic activity of prepared metal oxide-CNT/$TiO^2$ composites was determined by the degradation effect of methylene blue in an aqueous solution under irradiation of visible light.

서로 다른 물리화학적 특성을 갖는 탄소나노튜브(CNT)의 생물학적 독성 분석 (Toxicity Analysis of Carbon Nanotubes Based on Their Physicochemical Properties)

  • 김수남;강민성;한영아;김재환;노진규;김영훈;최상돈;박은정
    • 청정기술
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    • 제17권3호
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    • pp.273-279
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    • 2011
  • 제조나노물질은 원료물질이 동일하더라도 제조방법에 따라 최종생산물의 물리화학적 특성은 매우 상이해질 수 있고 더불어 독성 또한 크게 달라질 수 있을 것으로 추정되고 있다. 본 연구에서 우리는 2종의 탄소나노튜브(단층벽 탄소나노튜브 및 다층벽 탄소나노튜브)를 마우스에 경구와 경기관지로 처리한 후 체중당 상대무게 및 염증반응 지표를 조사함으로써 길이와 전기전도성에 따른 독성을 동정하였다. 실험 결과, 다층벽 탄소나노튜브의 경우 체중 감소는 길이가 짧은 그룹에서 더 강하게 관찰된 반면, 염증 반응은 비교적 길이가 긴 그룹에서 더 강하게 유도되었다. 경기관지로 처리된 단층벽 탄소나노튜브는 뇌와 신장의 상대무게를 의미있게 감소시켰고, 기관지 세척액과 혈액 내 면역세포의 의미있는 변화는 처리 후 1일과 7일에서 주로 관찰되었다. 이 결과를 통해 길이, 입경, 층벽의 수와 같은 탄소나노튜브의 물리화학적 특성이 물질에 의한 독성과 염증 반응에 매우 중요한 인자로 작용하고 있음을 확인할 수 있었다.

레이저 어블레이션 공정에 의한 Ni-MWCNT 합성 및 물분해 특성 (Synthesis of Ni-MWCNT by pulsed laser ablation and its water splitting properties)

  • 조경원;채희라;류정호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.77-82
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    • 2022
  • 고효율의 수전해 촉매는 낮은 전압에서 빠른 속도로 산화반응이 가능하기에 반응 활성이 높은 촉매설계 및 제조 공정이 필요하다. 현재 귀금속 촉매가 산소 발생 반응 성능에 있어서 우수한 특성을 보여주고 있지만 높은 가격과 낮은 반응성에 의한 효율 한계성으로 인해 상용화에 큰 어려움을 겪고 있다. 최근 귀금속 촉매를 대체하기 위해 저비용/고효율 수전해 촉매 개발연구가 활발하게 진행되고 있는데, 본 연구에서는 가격적인 측면에서 부담이 적고 산소활성 반응이 뛰어난 니켈 금속과 전기전도성이 뛰어난 multi walled carbon nanotube(MWCNT)를 이용하고 pulsed laser ablation in Liquid(PLAL) 공정을 적용하여 MWCNT 구조내에 Ni 을 성공적으로 dopping하여 Ni-MWCNT 촉매를 제작하고자 하였다. High resolution-transmission electron microscopy(HR-TEM) 분석 및 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 개발된 수전해 촉매의 구조 및 화학적 조성을 확인하였으며, 촉매 산소발생반응 평가는 선형 주사 전위법(Linear sweep voltammetry; LSV) 과전압 특성, 타펠 기울기(Tafel slope), 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical impedance spectroscopy; EIS), 순환 전압 전류법(Cyclic voltammetry; CV) 및 Chronoamperometry(CA) 측정법으로 진행하였다.

나노유체 열전도도 특성 연구 (A Study on Thermal Conductivity Characteristics of Nanofluids)

  • 황유진;박재홍;김홍석;이재근
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.162-167
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    • 2006
  • Nanofluid is a kind of new engineering material consisting of nanoparticles dispersed in base fluid. Nanofluids could have various applications such as magnetic fluids, heat exchanger working fluids, lubricants, drug delivery and so on in present study, various nanoparticles, such as MWCNT (Multi-walled Carbon Nanotube), fullerene, copper oxide, and silicon dioxide are used to produce nanofluids. As base fluids, DI-water, ethylene glycol, oil, and silicon oil are used. To investigate the thermo-physical properties of nanofluids, thermal conductivity and kinematic viscosity are measured. Stability estimation of nanofluid is conducted with UV-vis spectrophoto-meter. In this study, the high pressure homogenizer is the most effective method to produce nanofluid with the prepared nanoparticle and base fluid. Excellently stable nanofluids are produced with the magnetron sputtering system. Thermal conductivity of nanofluid increases with increasing particle volume fraction except water-based fullerene nanofluid which has lower thermal conductivity than base fluid due to its lower thermal conductivity, 0.4 W/mK. The experimental results can't be predicted by Jang and Choi model.

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