• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.61-61
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• 2010

In the present work, we present the optimized the hybrid structures of carbon nanotubes (CNTs) and metal nanocomposites including Cu, Al, Co and Ni using the first principle calculations based on the density functional theory. Introduction of CNTs into a metal matrix has been considered to improve the mechanical properties of the metal matrix. However, the binding energy between metals and pristine CNTs wall is known to be so small that the interfacial slip between CNTs and the matrix occurs at a relatively low external stress. The application of defective or functionalized CNTs has thus attracted great attention to enhance the interfacial strength of CNT/metal nanocomposites. Herein, we design the various hybrid structures of the single wall CNT/metal complexes and characterize the interaction between single wall CNTs and various metals such as Cu, Al, Co or Ni. First, differences in the binding energies or electronic structures of the CNT/metal complexes with the topological defects, such as the Stone-Wales and vacancy, are compared. Second, the characteristics of functionalized CNTs with various surface functional groups, such as -O, -COOH, -OH interacting with metals are investigated.We found that the binding energy can be enhanced by the surface functional group including oxygen since the oxygen atom can mediate and reinforce the interaction between carbon and metal. The binding energy is also greatly increased when it is absorbed on the defects of CNTs. These results strongly support the recent experimental work which suggested the oxygen on the interface playing an important role in the excellent mechanical properties of the CNT-Cu composite[1].

• 한국분말재료학회지
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• 제23권3호
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• pp.213-220
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• 2016

In this study, bulk nickel-carbon nanotube (CNT) nanocomposites are synthesized by a novel method which includes a combination of ultrasonication, electrical explosion of wire in liquid and spark plasma sintering. The mechanical characteristics of the bulk Ni-CNT composites synthesized with CNT contents of 0.7, 1, 3 and 5 wt.% are investigated. X-ray diffraction, optical microscopy and field emission scanning electron microscopy techniques are used to observe the different phases, morphologies and structures of the composite powders as well as the sintered samples. The obtained results reveal that the as-synthesized composite exhibits substantial enhancement in the microhardness and values more than 140 HV are observed. However an empirical reinforcement limit of 3 wt.% is determined for the CNT content, beyond which, there is no significant improvement in the mechanical properties.

• 공업화학
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• 제27권5호
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• pp.502-507
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• 2016

본 연구에서는 탄소나노튜브, 니켈 및 산화아연의 항균특성 활용을 목적으로 새로운 항균 나노 복합 재료를 개발하였다. 니켈 코팅된 탄소나노튜브의 제조 및 그들의 동시발생 집중 및 비활성 세균에 대한 항균소재의 잠재적 응용성을 평가하였다. 제조된 니켈 도금 탄소나노튜브의 형상 및 니켈 도금은 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM) 및 X선 에너지 분산 분광기(EDS)를 사용하여 분석하였다. 나노복합소재의 항균 특성을 확인할 수 있는 타깃 세균은 황색포도상구균과 대장균으로 지정하였다. 니켈 도금된 탄소나노튜브와 산 처리된 탄소나노튜브로 각각 강화된 나노복합소재의 황색포도상구균 및 대장균에 대한 항균특성을 비교하였을 때, 니켈 도금된 탄소나노튜브/산화아연으로 강화된 나노복합소재의 항균 특성이 더 우수한 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과에 따라서, 탄소나노튜브 표면에 도금된 니켈이 복합소재 내에서 세균의 살균 작용에 중요한 역할을 하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 첨가된 산화아연은 나노복합소재의 항균특성 향상을 목적으로 제안되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.25-29
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• 2012

탄소나노튜브의 기계적 특성과 금속의 전기적 특성을 이용할 수 있는 나노 복합구조체의 특성은 두 재료 사이의 계면이 중용한 역할을 한다. 본 연구에서는 나노임프린트 패터닝을 이용하여 촉매금속을 패턴하고 이를 이용한 개별 성장된 탄소나노튜브 위에 증기증착법을 이용하여 니켈을 증착한 나노구 조체의 계면을 조사하였다. 이를 위하여 고해상의 투사전자현미경과 3 차원 원자 프로브 분석기를 이용하였다. 탄소나노튜브 위에서 성장된 나노결정의 경우 준 안정 상태인 조밀입방구조의 $Ni_3C$ 를 형성하는 것으로 나타났다. 이러한 특성을 이용한 나노복합체의 응용가능성을 살펴보았다.