• 제목/요약/키워드: Nano-fillers

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A Review on the Flammability and Flame Retardant Properties of Natural Fibers and Polymer Matrix Based Composites

  • Prabhakar, M.N.;Shah, Atta Ur Rehaman;Song, Jung-Il
    • Composites Research
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    • 제28권2호
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    • pp.29-39
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    • 2015
  • Natural fibers reinforced polymer composites are being used in several low strength applications. More research is going on to improve their mechanical and interface properties for structural applications. However, these composites have serious issues regarding flammability, which are not being focused broadly. A limited amount of literature has been published on the flame retardant techniques and flammability factor of natural fibers based polymer matrix composites. Therefore, it is needed to address the flammability properties of natural fibers based polymer composites to expand their application area. This paper summarizes some of the recent literature published on the subject of flammability and flame retardant methods applied to natural fibers reinforced polymer matrix composites. Different factors affecting the flammability, flame retardant solutions, mechanisms and characterization techniques have been discussed in detail.

Facile mass production of thermally reduced graphene oxide

  • Lee, Seung-Jun;Park, Sung-Jin
    • Carbon letters
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    • 제13권1호
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    • pp.48-50
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    • 2012
  • Mass production of graphene-based materials, which have high specific surface area, is of importance for industrial applications. Herein, we report on a facile approach to produce thermally modified graphene oxide (TMG) in large quantities. We performed this experiment with a hot plate under environments that have relatively low temperature and no using inert gas. TMG materials showed a high specific surface area (430 $m^2g^{-1}$). Successful reduction was confirmed by elemental analysis, X-ray photoelectron spectroscopy, thermogravimetic analysis, and X-ray diffraction. The resulting materials might be useful for various applications such as in rechargeable batteries, as hydrogen storage materials, as nano-fillers in composites, in ultracapacitors, and in chemical/bio sensors.

Improvement Field Emission Uniformity in Carbon Nanotube Composite using Zinc Nano-Fillers

  • Jeon, Sung-Yun;Park, Jae-Hong;Lee, Jong-Hak;Shin, Jun-Ho;Park, Sung-Min;Prashant, Alegaonkar;Yoo, Ji-Beom
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권1호
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    • pp.772-774
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    • 2007
  • The improvement in the field emission parameters, luminescent uniformity, degradation rate and half life has been observed for the thin-multi wall carbon nanotube (t-MWCNT) composite, after incorporating the Zn nanoparticles. The Zn nanoparticles $(diameter\;{\sim}\;100\;{\pm}15\;nm)$ has been incorporated to synthesize the Zn-t-MWCNT composite.

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Electrical Properties of Silicone Rubber Filled with Surface Treated Alumina Trihydrate

  • Jung, Se-Young;Kim, Byung-Kyu
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제7권3호
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    • pp.134-140
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    • 2006
  • The effect of surface treatment of fillers on the mechanical, electrical properties, and tracking performance of silicone rubber insulators have been investigated. For base polymer, $\alpha,\;\omega$) vinyl poly(dimethyl-methylphenyl) siloxane(VPMPS) containing dimethyl siloxane and methylphenyl siloxane was prepared by the equilibrium polymerization. High voltage silicone rubber composites(HVSRC) were prepared from VPMPS, nano-silica, and alumina trihydrate (ATH) modified by various coupling agents. Bound rubber of uncured silicone rubber, cross-linking density of the vulcanizate as well as the mechanical, electrical properties, and tracking performance were measured.

Preparation and Properties of in situ Polymerized Poly(ethylene terephthalate)/Fumed Silica Nanocomposites

  • Hahm, Wan-Gyu;Myung, Hee-Soo;Im, Seung-Soon
    • Macromolecular Research
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    • 제12권1호
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    • pp.85-93
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    • 2004
  • We have prepared poly(ethylene terephthalate) (PET) nanocomposites filled with two different types of fumed silicas, hydrophilic (FS) and hydrophobic (MFS) silicas of 7-nm diameter, by in situ polymerization. We then investigated the morphological changes, rheological properties, crystallization behavior, and mechanical properties of the PET nanocomposites. Transmission electron microscopy (TEM) images indicate that the dispersibility of the fumed silica was improved effectively by in situ polymerization; in particular, MFS had better dispersibility than FS on the non-polar PET polymer. The crystallization behavior of the nanocomposites revealed a peculiar tendency: all the fillers acted as retarding agents for the crystallization of the PET nanocomposites. The incorporation of fumed silicas increased the intrinsic viscosities (IV) of the PET matrix, and the strong particleparticle interactions of the filler led to an increased melt viscosity. Additionally, the mechanical properties, toughness, and modules of the nano-composites all increased, even at low filler content.

Application of concrete nanocomposite to improvement in rehabilitation and decrease sports-related injuries in sports flooring

  • Hao Wang;Huiwu Zhang
    • Advances in concrete construction
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    • 제15권2호
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    • pp.75-84
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    • 2023
  • Currently, polymer matrix nanocomposites (PMCs) are a prominent area of research due to their outstanding mechanical, thermal, and durability properties. The increase in recent studies justifies the possibility of using PMCs in structural retrofitting and reconstruction of damaged infrastructure and serving as new structural material. Using nanotechnology, nanocomposite panels in flooring combine concrete and steel, providing a very high level of performance. In sports flooring, high-performance concrete has become a challenge for reducing sports injuries and refinement in rehabilitation. As a composite material, this type of resistant concrete is one of the most durable and complex multi-phase materials. This article uses polyvinyl alcohol polymer (PVC) and multi-walled carbon nanotubes as concrete matrix fillers. Solution methods have been used for dispersing PVC and carbon nanotubes in concrete. The water-cement ratio, carbon nanotube weight ratio, and heat treatment parameters influenced the concrete nanocomposite's tensile and compressive strength. The dispersion of carbon nanotubes in cement paste and the observation of nano-microcracks in concrete was evaluated by scanning electron microscope (SEM).

무기계 나노분말 충전 폴리우레탄 나노복합재료의 제조 및 물성 (Preparation of Urethane Nanocomposites with Inorganic Nano Fillers and Their Physical Properties)

  • 양윤규;황택성;황의환
    • 폴리머
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    • 제30권2호
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    • pp.129-134
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    • 2006
  • [ $Na^+-Montmorillonite(MMT)$ ], 실리카, 탄산칼슘 및 MMT를 표면 개질한 무기 나노입자를 이용한 나노복합재료를 제조하고 이들의 열적 특성을 고찰하였다. 나노복합재료의 연속상 폴리우레탄의 분자량은 $20000{\sim}28000$이고 충전비에 큰 영향이 없었으며, 이들의 분자량 분포는 $1.5{\sim}2.0$로 비교적 일정하였다. 나노복합재료의 층간거리(d-spacing)는 순수한 충전제의 층간거리보다 모두 증가되었다. 한편 초기 열분해 온도는 폴리우레탄 매트릭스보다 모두 높게 나타났으며, 나노복합재료의 초기 열분해 온도는 $250{\sim}280^{\circ}C$ 이었다. 또한 열중량 감소 폭도 나노복합재료의 경우가 낮았으며, 완전 열분해 온도는 약 $50^{\circ}C$ 높게 나타났다. 인장강도는 탄산칼슘 충전 복합재료가 가장 높았으며, 신율은 MMT 충전 나노 복합재료가 247%로 가장 크게 나타났다. 또한 충전제의 함량이 증가할수록 인장강도는 증가하였으며 실리카 충전 복합 재료의 인장강도가 가장 낮게 나타났고, 탄산칼슘 충전 복합재료의 인장강도가 가장 높게 나타났다.

레이저 유도형광분광기에서 고정밀 전하장치를 이용한 304 스테인레스 스틸의 코팅과 특성 (The Characterization and Coatings on 304 Stainless Steel by Laser Induced Fluorescence Spectroscopy using the High Resolution Charge Coupled Device)

  • 김기준;이주엽;성완모
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.385-390
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    • 2016
  • 연구에서 나노 알루미나와 마그네지아의 첨가에 의한 304 스테인레스 스틸에 $170^{\circ}C$ 2시간 열 경화시켰다. 레이저유도 분광학에 의한 코팅된 시료를 전하결합 장치와 SEM을 활용한 장치를 설계하여 시험 측정하였다. 이 결과 나노 알루미나와 마그네지아가 함유된 세라믹 코팅이 나노 무기화합물이 함유되지 않은 시료보다 부착성, 내스크래치성이 우수하였으며, 또한 산용액속에서 시료의 질량감소의 변화가 매우 작았다. 그리하여 본 연구는 304 스테인레스 스틸의 내부식성을 개선하기 위해 시료가 코팅되었으며, 분석공정이 설계되어 고분해능 CCD와 함께 분석되었다. 요즈음, 스테인레스 스틸의 코팅은 산업에 특이응용이 발전됨에 따라 위생학, 우주항공, 기기장치, 관측 등의 분야 등에 산업적 요구가 증가되고 있다.

가스 차단을 위한 유.무기 하이브리드 소재기술 (Organic-Inorganic Hybrid Materials Technology for Gas Barrier)

  • 김기석;박수진
    • Elastomers and Composites
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    • 제46권2호
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    • pp.112-117
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    • 2011
  • 고기능 포장재료를 포함한 고차단성 소재산업은 국민소득 증가 및 웰빙 문화와 함께 성장성이 높은 산업으로 성장할 것으로 예상된다. 따라서 최근 고차단성 소재로 기존의 소재와 비교하여 우수한 물성을 나타내는 고분자 나노복합재료에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 고분자 나노복합재료는 고분자 수지와 나노 크기의 충전제로 이루어진 소재를 의미하며, 이에 사용되는 무기 충전제는 층상 실리케이트, 탄소나노튜브, 금속 또는 무기물의 나노입자 등 다양한 물질들이 사용되고 있다. 현재 가장 활발히 적용되고 있는 입자는 다른 나노크기의 충전제와 달리 자연에 풍부하게 존재하며 경제적이고 나노 구조적인 특성을 잘 지닌 층상 실리케이트, 즉 점토(Clay)이다. Clay를 이용한 고분자 나노복합재료는 강도 향상, 난연성, 가스 차단성, 내마모성, 저수축화 등의 장점이 있어서 자동차 소재 및 포장재 등에 우선적으로 적용되고 있다. 따라서 본고에서는 가스차단 소재의 필요성과 더불어 관련 소재 및 기술에 대하여 중심으로 살펴보도록 하겠다.

나피온/전도성 나노입자 전기방사 웹을 이용한 고성능 이온성 고분자-금속 복합체 구동기의 제조 (High-Performance Ionic Polymer-Metal Composite Actuators Based on Nafion/Conducting Nanoparticulate Electrospun Webs)

  • 정요한;이장우;유영태
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.434-439
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    • 2012
  • 이온성 고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composite, IPMC) 구동기의 구동성능 향상을 위해 전기방사를 통해 제조된 나피온/전도성 나노입자 웹을 나피온 필름의 양면에 접합시켜 전해질막을 개질하였다. 전도성 나노입자는 다층탄소나노튜브(multiwalled carbon nanotube, MWNT)와 은 나노입자가 사용되었으며, 이를 각각 나피온 용액에 분산시켜 전기방사하였다. 개질된 IPMC는 향상된 구동변위, 응답속도 및 구동력을 나타내었으며 은 나노입자에 비해 MWNT가 더욱 뛰어난 구동변위와 구동력을 유도하였고, 전도성 나노입자가 포함되지 않은 전기방사 웹을 적용한 경우에도 성능향상이 관찰되었다. 제조된 IPMC의 우수한 구동성능은 전기방사 웹의 다공성에 의한 전해액 이동의 용이성, 고분산된 전도성 나노입자에 의해 유도된 높은 전기용량 및 낮은 전극 저항 때문인 것으로 분석되었다.