• 접착 및 계면
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• 제9권2호
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• pp.16-23
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• 2008

본 연구에서는 산업현장에서 직물 제직 시 스크랩으로 버려지는 폐양모와 범용 열가소성수지인 폴리프로필렌(PP)으로 구성된 새로운 폐양모/PP NFRPs (Natural Fiber Reinforced Polymer Composites: 천연섬유강화 고분자복합재료)를 압축성형 방법으로 제조한 후 그들의 기계적, 열적 특성을 분석하였다. PP수지의 기계적 특성은 폐양모의 도입으로 두드러지게 향상되었다. 특히 폐양모의 함량을 50 vol%로 하여 NFRP를 제조하였을 때, PP 대비 NFRP의 굴곡강도는 약 20%, 굴곡탄성률은 약 143%까지 향상되었으며, 인장강도는 약 76%, 인장탄성률은 약 90% 크게 향상되었다. 그리고 열변형온도(HDT)는 최고 $138^{\circ}C$로 PP 대비 약 $21^{\circ}C$가 증가되는 결과를 보여주었다. 연구결과는 열가소성 매트릭스 수지의 보강소재로서 폐양모의 적용 가능성을 제시하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권5호
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• pp.374-379
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• 2015

Mullite-matrix and $Al_2O_3$-matrix composites were fabricated with 30 wt% hydroxyapatite (HA) and tricalcium phosphate (TCP), respectively, as additives to give bioactivity. A diphasic gel process was employed to lower the densification temperature of the mullite matrix to $1320^{\circ}C$. A polymer complexation process was used to synthesize a TCP powder that was fully densified at $1250^{\circ}C$, for application to the matrix. For the HA/mullite composite, HA decomposed during sintering by reactions with the matrix components of $Al_2O_3$ and $SiO_2$, resulting in a mixture of $Al_2O_3$, TCP, and other minor phases with a low densification of less than 88% of the theoretical density (TD). In contrast, the TCP/$Al_2O_3$ composite was highly densified by sintering at $1350^{\circ}C$ to 96%TD with no reaction between the components. Different from the TCP monolith, the TCP/$Al_2O_3$ composite also showed a fine microstructure and intergranular fracture, both of which characteristics are advantageous for strength and fracture toughness.

• Composites Research
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• 제36권4호
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• pp.275-280
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• 2023

고분자 기반 복합재료는 가볍고 우수한 물성을 가지고 있기 때문에, 단일 소재가 갖기 어려운 물성을 충족하기 위한 방법으로서 그 수요는 급격하게 증가되고 있다. 그에 따라, 크기가 1-100 nm를 갖는 입자를 고분자 기지에 분산시켜 제작하는 고분자 나노 복합재료에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그리고, 나노입자 강화 복합재의 기지 재료로 열가소성 수지를 사용한 복합재료 연구를 많이 진행하고 있다. 본 연구를 통해 세틸트리메틸암모늄브로마이드(CTAB)으로 층간 물질을 개질한 유기 나노 점토가 포함된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET) 기반 나노 복합체를 제조하였다. 다양한 나노 점토 중에서, 질석 (vermiculite, VMT)은 저가이며 풍부한 매장량과 고유의 물성으로 인해 고분자 재료의 기계적 및 열적 특성을 증가시키는 연구들이 수행되고 있다. 하지만, VMT의 강한 층간 결합으로 인해 고분자 기지 내에서 박리 및 분산 성능이 낮아 그 활용이 제한되었다. 본 연구에서는 나노 점토의 함유량에 따른 기계적 물성을 인장 시험으로 확인하였고, 나노 점토 입자가 PET 기재 내에 분산되는 정도를 TEM 단면 사진으로 평가하고, 그리고 질소 가스 차단 특성을 측정하였다.

• 접착 및 계면
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• 제13권3호
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• pp.137-144
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• 2012

탄소나노소재의 화학적 기능화는 대부분 복합체 제조 시 고분자 모재(matrix)와의 계면 특성 향상을 위한 방법으로 적용되어 왔다. 계면결합력의 증가에 따른 효과는 기계적 물성의 증가를 통해 간접적으로 확인할 수 있으며, 이는 계면에서 효과적인 응력전달을 통해 설명된다. 보다 직접적으로 기능화를 통한 계면결합력 증가의 효과를 설명하기 위하여 피에조 저항효과를 관찰할 수 있으며, 이를 통하여 변형에 대한 복합체 내부의 전도성 충진재의 거동을 짐작해 볼 수 있다. 이를 위해 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 환원 그래핀(rGO)을 황산/질산 용액을 이용하여 산화반응을 통해 기능기를 도입하였으며, 기능화 전 후의 복합체의 전기적 저항 및 피에조 저항효과를 측정하였다. 결과로부터 기능기 도입으로 인해 증가한 탄소나노소재의 구조적 결함이 전기적 저항의 증가를 야기하지만 동일한 변형에 대하여 저항 변화가 더 크게 나타나 변형에 따른 복합체 내부 전도성 입자의 유동성이 증가함을 확인하였고, 이를 통해 계면결합력이 증가함을 피에조 저항효과 관찰을 통해 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.902-906
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• 1999

메틸셀루로스를 호스트고분자로 하고 copper(II) percolate를 산화제로 사용하여 기상상태에서 직접중합방법으로 전도성 복합필름을 합성하였다. 필름으로서 우수한 성형성과 기계강도를 갖고 있는 메틸셀루로즈는 PVA와 키토산과는 달리 피롤에 대하여 높은 친화성을 나타내어서 기상중합시 호스트고분자로 적합하였다. 기상중합법으로 합성된 폴리피롤은 복합재료 내에서 전도성네트워크를 형성하여 전도성 복합필름의 전기전도도는 $10^{-1}-10^{-7}S/cm$를 나타내었다. 피롤이 호스트고분자 내에서의 폴리피롤로 중합이 되는 정도를 UV-vis분광계로 확인하였다. 전도성 복합필름의 전기전도도와 기계강도는 산화제의 농도와 합성시간에 크게 의존하였다. TGA분석결과는 호스트고분자 내에 형성된 폴리피롤은 복합재료의 열적 안정성에 영향을 미치지 않는다. 전자현미경 분석결과 폴리피롤이 복합재료 내에 균일하게 침투하여 분산되어 있음을 나타내었다. DMA를 사용하여 폴리피롤과 호스트고분자와의 상용성을 조사하였으며 dynamic mechanical analysis(DMA) 분석결과 복합재료 내에서 폴리피롤의 함량이 증가되면서 상용성이 점진적으로 저하되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권3호
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• pp.472-479
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• 2013

The conductive polymer composites recently became increasingly to many fields of industry due to their electrical properties. To understand these properties of composites, electrical properties were measured and were studied relatively. Electrical conductivity measurements showed percolation phenomena. Percolation theories are frequently applied to describe the insulator-to-conductor transitions in composites made of a conductive filler and an insulating matrix. It has been showed both experimentally and theoretically that the percolation threshold strongly depends on the aspect ratio of filler particles. The critical concentration of percolation formed is defined as the percolation threshold. This paper was to study epoxy resin filled with copper. The experiment was made with vehicle such as epoxy resin replenished with copper powder and the study about their practical use was performed in order to apply to electric and electronic industry as well as general field. The volume specific resistance of epoxy resin composites was 3.065~13.325 in using copper powder. The weight loss of conductive composites happened from $350^{\circ}C{\sim}470^{\circ}C$.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.329-336
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• 2014

The conductive polymer composites have attracted considerable attention in the field of industry due to their electrical properties. To understand electrical properties of the composites, their volume specific resistance was measured. Electrical conductivity results showed percolation phenomena. Percolation theories are frequently applied to describe the insulator-to-conductor transitions in the composites composed of conductive filler and insulating matrix. It was found that the percolation threshold strongly depends on the aspect ratio of filler particles. The critical concentration of percolation formed is defined as the percolation threshold. The purpose of this study was to examine electrical properties of the epoxy resins filled with nickel. The sample was prepared using vehicle such as epoxy resin replenished with nickel powder, and the evaluation on their practical use was performed in order to apply them to electric and electronic industry as well as general field. The volume specific resistance of epoxy resin composites was 4.666~13.074 when using nickel powder. Weight loss of the conductive composites took place at $350^{\circ}C{\sim}470^{\circ}C$.

• Macromolecular Research
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• 제17권11호
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• pp.863-869
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• 2009

The effect of a multiwalled carbon nanotube (MWCNT) dispersion on the electrical, morphological and rheological properties of polycarbonate (PC)/MWCNT composites was investigated, with and without pretreating the MWCNTs with hydrogen peroxide oxidation and lyophilization. The resulting PC/treated MWCNT composites showed higher electrical conductivity than the PC/untreated MWCNT composites. The morphological behavior indicated the treated composites to have greater dispersion of MWCNTs in the PC matrix. In addition, the electromagnetic interference shielding efficiency (EMI SE) of the treated composites was higher than that of the untreated ones. Rheological studies of the composites showed that the complex viscosity of the treated composites was higher than the untreated ones due to increased dispersion of the MWCNTs in the PC matrix, which is consistent with the electrical conductivity, EMI SE and morphological studies of the treated composites. The latter results suggested that the increased electrical conductivity and EMI SE of the treated composites were mainly due to the increased dispersion of MWCNTs in the PC matrix.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.116-120
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• 2001

Fiber fracture is one of the dominant failure phenomena to determine total mechanical properties in composites. Fiber fracture locations were measured by optical microscopic method and acoustic emission (AE) as functions of matrix toughness and surface treatment by the electrodeposition (ED), and then two methods were compared. Two AE sensors were attached on the epoxy specimen and fiber fracture signals were detected with elapsed time. The interfacial shear stress (IFSS) was measured using tensile fragmentation test and AE system. In ED-treated case, the number of the fiber fracture measured by an optical method and AE was more than that of the untreated case. The signal number measured by AE were rather smaller than the number of fragments measured by optical method, since some fiber fracture signals were lost while AE detection. However, one-to-one correspondence between the x-position location by AE and real break positions by optical method was generally established well. The fiber break source location using AE can be a valuable method to measure IFSS for semi- or nontransparent matrix composites nondestructively (NDT).

• 공업화학
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• 제9권7호
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• pp.979-984
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• 1998

Nylon6,6를 matrix로 사용하여 전도성 고분자인 polyaniline(PANI)과의 전도성 복합체를 블렌딩 방법에 의하여 제조하였다. 블렌딩은 m-cresol를 용매로 사용하였으며 PANI는 camphorsulfonic acid(CSA) 혹은 dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA)와 같은 알킬 벤젠 술폰산으로 양성화시켰다. 또한, 비상용성인 두 고분자간의 혼화성을 개선시키기 위하여 가소제를 첨가하여 상분리를 최대한 억제시켰다. 제조된 전도성 복합체에 대하여 양성화제의 유무에 따라 또는 PANI의 함량에 따라 전기전도도 및 몰포로지 등을 측정 분석하였다. PANI 착체의 함량이 증가할수록 전기전도도는 증가하였고, 알킬 사슬의 길이가 긴 DBSA로 양성화된 PANI(25wt%)과 가소화된 nylon6,6의 전도성 복합체의 전기전도도는 1.02 S/cm까지 향상되었다.