Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제13권6호
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pp.301-304
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2012
Epoxy/microsilica (65 phr)/nanosilica (0~5 phr) composites (EMNC) were prepared in order to develop a high-voltage insulation material, where phr means parts per hundred relative to the epoxy oligomer. Tensile and flexural tests of the composites were carried out, and the AC electrical breakdown strength was measured, after which all the data were estimated by Weibull statistical analysis. As the nanosilica content increased, the tensile strength increased, and the highest value was 117.7 MPa in the EMNC system with 3 phr nanosilica, which was ca. 10% higher than that of the system without nanosilica. The value then decreased after 3 phr. The flexural strength and AC electrical breakdown strength showed the same tendencies as the tensile strength. The highest value of the flexural strength was 184.6 MPa in the EMNC system with 3 phr of nanosilica, which was ca. 15% higher than that of the system without nanosilica. The strongest value of the AC electrical breakdown strength was 79.0 kV/0.5 mm in the EMNC system with 3 phr of nanosilica, which was ca. 34% higher than that of the system without nanosilica.
나노실리카가 코팅된 유리 표면은 나노실리카 표면에 존재하는 친수성 수산기로 인해 방담성이 매우 증가하나, 실외에 설치된 유리에 코팅된 경우는 비에 의해 씻겨 나가 방담 특성의 내구성이 급격히 감소한다. 또한 나노실리카가 코팅된 유리 표면의 토폴로지는 광투과율 또는 반사방지 특성을 좌우하는 매우 중요한 인자이다. 이러한 나노실리카 코팅의 특성에 관한 내구성을 향상시키기 위하여 가교제로 테트라에틸오르소실리케이트 (TEOS)를 사용하여 나노실리카 (Ludox) 현탁액으로 친수성 나노실리카피막을 제조하였다. 산성 또는 염기성 수용액 중에서의 TEOS의 가수 분해 최적 조건도 물에 대한 접촉각 측정을 통하여 조사하였다. pH=4의 산성 조건에서 1.5 wt% 나노실리카-TEOS 코팅액으로 얻은 최종 투명한 친수성 코팅층은 매우 향상된 친수성에 대한 내구성뿐만 아니라, 코팅하지 않은 유리에 비해 약 2 % 포인트 정도 높은 가시광투과율을 나타내었다.
Aqueous emulsion of polyurethane (PU) ionomers were reinforced with hydrophobic nanosilica to give composites. The aqueous emulsion was stable and the particle size increased as the content of hydrophobic nanosilica was increased. The reinforcing effect of nanosilica in mechanical properties of these composites were examined by dynamic mechanical and tensile tests, and the Shore A hardness was measured. Enhanced thermal and water resistance and marginal reduction in transparency of these composites were observed compared with pristine polymer. These results were similar with those of our previous studies on waterborne PU/organoclay nanocomposites.
When concrete is exposed to fire, the thermal decomposition of hydrates of Portland cement paste results in critical damage to the concrete structure of a building. Recently, nanosilica arose as the effective nano-additive which can enhance the thermal resistance of the cementitious materials. However, the mechanism of the enhancement was not elucidated specifically. In this study, we investigated the properties of calcium silicate hydrates(C-S-H)of the nanosilica incorporated cement paste after heating to different heating temperatures (200℃, 500℃, and 800℃) by 29Si nuclear magnetic resonance. The results showed that the polymerization of C-S-H of nanosilica incorporated samples was larger than ordinary cement paste after heating to 200℃, and C-S-H formed during heating process to 500℃ due to the pozzolanic reaction during heating process.
Sahoo, N.G.;Kumar, E.Shiva;Das, C.K.;Panda, A.B.;Pramanik, P.
Macromolecular Research
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제11권6호
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pp.506-510
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2003
A Zn ion-coated nanosilica filler has been developed and tested, in chlorosulfonated polyethylene (CSPE) and polychloroprene (CR), as a vulcanizing activator, cum was reinforcing filler. In this study, ZnO was replaced by the Zn ion-coated nanosilica filler with an aim of studying the dual role of this nanofiller in CSPE and CR. In the case of CSPE vulcanizates, the presence of MgO deteriorated the state and rate of cure when the Zn ion-coated nanosilica filler was used, but in the case of CR it improved the state of cure and enhanced the modulus and tensile strength. The Zn ion-coated filler proved to be a better reinforcing-cum-curing agent than was externally added ZnO and NA-22 also proved to be a better curative in the presence of the Zn ion-coated nanosilica filler for both CSPE and CR.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제18권4호
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pp.203-206
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2017
The effect of the content of microsilica and nanosilica continuously modified with hydroxy silane and epoxy-modified silicone in cycloaliphatic epoxy/microsilica/nanosilica composites (EMNCs) on the mechanical and water repellent properties was evaluated. Surface-modified micro- and nanosilica was well-mixed with a cycloaliphatic epoxy resin in the presence of polyester-modified polydimethylsiloxane (PEM-PDMS) as a dispersing agent using an ultrasonicator. Tensile and flexural tests were carried out using a universal testing machine (UTM). The water repellent property was evaluated by contact angle measurements of water on the composite surface. Tensile strength of the composite could be enhanced by 32.2% up to 91.4 MPa, and the flexural strength was raised to 122.0 MPa, which is 38.8% higher than that of neat epoxy. The contact angle of water on the composite was as high as $104.1^{\circ}$.
Park, Jae-Jun;Woo, Myung-Ha;Lee, Jae-Young;Han, Se-Won
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제17권4호
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pp.231-234
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2016
The AC insulation breakdown voltage was investigated for seven types of winding coils made of polyamideimide (PAI), flexural PAI (nanosilica 5 wt%) and anti-corona PAI (nanosilica 15 wt%) wires with various winding coil diameters of φ5, φ15 and φ25 mm. The winding coil was made of enameled wire with an enamel thickness of 30~50 μm, and the rectangular copper wire had a thickness of 0.77~ to 0.83 mm and width of 1.17~ to 1.23 mm, respectively. The insulation breakdown voltages of the original PAI coils with diameters of φ5, φ15 and φ25 mm were 7.30, 6.58, and 5.95 kV, respectively, and those values decreased as the winding coil diameter increased, regardless of the wire types.
친수성 및 소수성 나노실리카를 tetraethyl orthosilicate(TEOS)를 커플링제로 사용하여 유리 표면에 거친 스파이크 구조 형성과 반응성 hydroxyl기를 동시에 도입한 후 불소를 함유한 실란으로 2차 코팅처리하여 궁극적으로 발수성 유리 표면 형성의 최적 조건을 확립하는 연구를 수행하였다. 소수성 나노실리카인 실리카 에어로졸을 이용한 초소수 도막의 형성은 나노실리카 표면에 반응성인 -OH기가 존재하지 않아 내구성이 있는 소수성 도막을 형성할 수 없었다. 이에 반하여 친수성기를 가진 나노실리카와 가수분해된 TEOS를 포함하는 코팅액 이용하여 유리 표면을 1차 코팅한 후 2차로 trichloro-(1H,1H,2H,2H)perfluorooctylsilane(TPFOS) 용액으로 코팅하여 $150^{\circ}$ 이상의 수접촉각을 가지는 초소수 표면을 제조하였으며, $1^{\circ}$ 이하의 물 슬라이딩각을 보여 초발수성도 동시에 가지고 있었다. 이에 덧붙여 친수성 나노실리카의 함량이 증가할수록 광투과도가 감소하였으며, TPFOS 용액에 의해서도 광투과도가 감소하였다. 코팅된 유리시편의 내구성 50회 문지름까지는 초소수성을 유지하였으나, 200회 문지름에서는 단지 소수성만을 유지하였다. 결론적으로 최적의 코팅액의 조건은 친수성 나노실리카의 함량이 0.3 g인 HP3 코팅액을 2회 코팅한 후 2차로 TPFOS 용액으로 코팅하는 것이었다. 이렇게 제조된 코팅액은 광투과도가 중요한 솔라셀의 표면 처리제로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 순환잔골재 사용량 증대를 목적으로 순환잔골재만 혼입한 고강도 모르타르를 제조하고 이의 물성을 분석하여, 순환잔골재의 구조용 골재로서의 활용가능성을 파악하고자 하였다. 시멘트, 실리카퓸 및 고로슬래그 미분말을 함유한 물결합 재비 0.2 시멘트 모르타르에, 나노실리카를 추가로 혼입하고 이의 치환율을 변화시켜, 나노실리카 혼입량 변화가 순환잔골재 모르타르의 물성 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 시험체 제작 시 결합재 내부에서의 나노실리카 분산도 향상을 위해, 초음파 처리한 수분산된 나노실리카 수용액을 활용하였고, 나노실리카의 혼입률은 1 %까지 변화시켜 모르타르 플로우, 공극률 및 압축강도의 변화를 평가하였다. 실험 결과에 따르면, 나노실리카의 혼입률이 증가할수록 모르타르 플로우는 감소하였으며, 나노실리카 혼입률 0.75 %까지는 혼입율을 높일수록 공극률은 감소하고 압축강도는 증가하였으나, 치환율 1 %에서는 공극률의 상승 및 압축강도의 저하가 관찰되어, 나노실리카 혼입률 0.75 %가 성능 최적화를 위해 가장 적절한 혼입 비율인 것을 확인할 수 있었다.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제15권6호
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pp.291-296
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2014
In recent years, researchers have extensively investigated polymers filled with inorganic nanoparticles because these materials present improved physical properties relative to those of conventional unfilled polymers. Oxides, silica in particular, are the most commonly used inorganic particles because they possess good properties and can be fabricated at a low cost. However, oxides are hydrophilic in nature, and this leads to the presence of water at the interface between the nanoparticles and the polymer matrix. Due to the predominance of particle-matrix interfaces in nanocomposites, the presence of water at the interlayer region can be problematic. Moreover, the hydrophobic nature of most polymers, particularly for polyolefins such as polyethylene, may make it difficult to remove this interfacial water. In this paper, as-received and moistened samples of agglomerated nanosilica/polyethylene were dried using an isothermal treatment at $60^{\circ}C$, and the efficacy of this treatment was studied using dielectric spectroscopy. The Maxwell-Wagner-Sillars relaxation peaks were observed to shift to lower frequencies by three decades, and this was linked to a modification of the water content, due to drying, at the interfaces between silica and polyethylene and at the interfaces within the nanosilica agglomerates. The evolution of the extracted retardation time is explained by the nanosilica hydrophily and the free volume introduced by the nanoparticles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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