• 한국분말재료학회지
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• 제25권6호
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• pp.494-500
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• 2018

In this study, the effect of the content of $MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2$ (MCAS) glass additives on the properties of AlN ceramics is investigated. Dilatometric analysis and isothermal sintering for AlN compacts with MCAS contents varying between 5 and 20 wt% are carried out at temperatures ranging up to $1600^{\circ}C$. The results showed that the shrinkage of the AlN specimens increases with increasing MCAS content, and that full densification can be obtained irrespective of the MCAS content. Moreover, properties of the AlN-MCAS specimens such as microhardness, thermal conductivity, dielectric constant, and dielectric loss are analyzed. Microhardness and thermal conductivity decrease with increasing MCAS content. An acceptable candidate for AlN application is obtained: an AlN-MCAS composite with a thermal conductivity over $70W/m{\cdot}K$ and a dielectric loss tangent (tan ${\delta}$) below $0.6{\times}10^{-3}$, with up to 10 wt% MCAS content.

• Composites Research
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• 제17권1호
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• pp.10-17
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• 2004

본 연구에서는 이관능성 에폭시(DGEBA)와 polymethylmethacrylate(PMMA)를 블랜딩하여 열적 특성과 기계적 계면특성을 측정하였다. 열적 특성은 DSC, DMA, 그리고 TGA를 이용하였으며, 블랜드의 기계적 계면특성을 측정하기 위해 contact angle로 표면자유에너지를 조사하였고, 파괴인성은 $K_{IC}$로 측정하고 $K_{IC}$ 실험 후 파괴단면을 SEM을 이용하여 관찰하였다. 실험 결과, 경화 온도와 유리전이 온도는 PMMA의 첨가에 의해 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 블랜드의 표면자유에너지는 PMMA의 저함량에서 높은 값을 나타내었고, 이는 비극성 요소의 증가와 극성 요소의 존재에 의한 것으로 판단된다. 블랜드의 파괴인성 측정 결과 5 phr에서 최대값을 나타내었다. 이는 DGEBA/PMMA 간의 상용성 또는 거대분자 사슬에서 물리적 결합의 증가에 기인하는 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.267-273
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• 2006

Melt-blown 방사법으로 Ba-ferrite 포함하는 PP 복합수지를 방사하여 부직포 섬유를 제조하는 공정에서 방사공정인자와 부직포 특성과의 상관관계를 조사하였다. PP 수지와 Ba-ferrite 분말을 혼합한 후 단축 압출 성형기를 이용하여 펠렛 형태로 제조하고 Melt-blown 섬유 방사기를 이용하여 screw turning force (rpm)와 DCD (die-to-collector distance)를 변화시켜 Ba-ferrite 분말이 부직포 섬유의 기계적, 열적, 결정학적 및 자성 특성에 미치는 영향을 조사하였다. SEM 관찰을 통하여 방사 거리가 증가할수록 혹은 screw turning force가 감소할수록 부직포 섬유의 연신율이 증가하고, 섬유의 직경 및 인장강도가 감소하는 것을 알 수 있었고, XRD 측정 결과로부터 방사거리의 증가는 섬유의 결정성을 높이는 것으로 관찰되었다. 복합 부직포에서는 입자가 고분자와 분리되어 고분자와 입자간의 결합력이 떨어져 순수한 PP대비 인장강도가 감소하였다. Ba-ferrite 분말에 의한 부직포의 자성적 성질을 보면 방사거리에 따라 보자력, 최대 자화, 잔류 자화 값은 감소하였다. TGA 측정을 통한 부직포 섬유의 내열성 시험 결과는 방사거리의 감소에 따라 내열성이 증가하였으며 난연성은 Ba-ferrite 분말의 함량 증가에 따라 증가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제26권12호
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• pp.733-740
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• 2016

$Al_2O_3$ nanosol dispersed under ethanol or N-Methyl-2-pyrrolidone(NMP) was studied and optimized with various dispersion factors and by utilizing the silane modification method. The two kinds of $Al_2O_3$ powders used were prepared by thermal decomposition method from aluminum ammonium sulfate$(AlNH_4(SO_4)_2)$ while controlling the calcination temperature. $Al_2O_3$ sol was prepared under ethanol solvent by using a batch-type bead mill. The dispersion properties of the $Al_2O_3$ sol have a close relationship to the dispersion factors such as the pH, the amount of acid additive(nitric acid, acetic acid), the milling time, and the size and combination of zirconia beads. Especially, $Al_2O_3$ sol added 4 wt% acetic acid was found to maintain the dispersion stability while its solid concentration increased to 15 wt%, this stability maintenance was the result of the electrostatic and steric repulsion of acetic acid molecules adsorbed on the surface of the $Al_2O_3$ particles. In order to observe the dispersion property of $Al_2O_3$ sol under NMP solvent, $Al_2O_3$ sol dispersed under ethanol solvent was modified and solvent-exchanged with N-Phenyl-(3-aminopropyl)trimethoxy silane(APTMS) through a binary solvent system. Characterization of the $Al_2O_3$ powder and the nanosol was observed by XRD, SEM, ICP, FT-IR, TGA, Particles size analysis, etc.

• Composites Research
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• 제37권2호
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• pp.59-67
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• 2024

내열성 및 내충격성, 진동 감쇠 성능이 필수인 엔진마운트 브라켓(engine mount braket)에 적용하기 위한 PA소재 기반 복합재료 제조 방법에 대한 연구를 실시하였다. 복합재료의 기지재로 PA66 수지를 활용하였고, 강화재로 유리섬유를 활용하였다. 복합재료는 injection molding 방법으로 제조하였으며, 보강재인 유리섬유 함량에 따라 열적 특성과 기계적 특성, 형태학적 특성 분석을 진행하였다. 이때, 복합재료의 특성 평가 데이터베이스를 in-put 데이터로 활용하여 3D 모델을 생성하였다. 생성된 3D모델의 진동 감쇠 성능(vibration damping)을 out-put 데이터로 추출하였다. PA기반 복합재료의 특성평가 및 엔진브라켓 형태 3D모델의 진동 감쇠 성능에 대한 시뮬레이션을 진행하는 이유는 실제 자동차 부품을 제조하여 진동 감쇠 성능 시험을 진행하지 않아도 제품의 성능을 예측할 수 있기 때문에, 우수한 제품을 개발하기 위한 개발 비용이 감소할 수 있다. 실제로 시험을 진행하지 않고도 제품 성능을 예측할 수 있기 때문에, 제품 개발에 필요한 시간도 절감할 수 있을 것이라 예상된다. 진동 감쇠 성능 시뮬레이션 결과, 강화재의 질량분율이 높아질수록 진동감쇠 성능이 비례하여 증가하는 경향을 나타내지만, 어느 수준 이상에서는 더 이상 증가하지않고, 소폭 감소하는 결과를 나타내었다. 실제 실험값과 시뮬레이션 값과의 비교 결과, ±5% 이내의 근사치를 나타내었으며, 강화재의 질량분율이 60 wt.%일 때 결과값의 차이가 가장 크게 발생하였다.

• 한국재료학회지
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• 제22권10호
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• pp.504-507
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• 2012

Synthesis of RGO (reduced graphene oxide)-CdS composite material was performed through CBD (chemical bath deposition) method in which graphene oxide served as the support and Cadmium Sulfate Hydrate as the starting material. Graphene-based semiconductor photocatalysts have attracted extensive attention due to their usefulness for environmental and energy applications. The band gap (2.4 eV) of CdS corresponds well with the spectrum of sunlight because the crystalline phase, size, morphology, specic surface area and defects, etc., of CdS can affect its photocatalytic activity. The specific surface structure (morphology) of the photocatalyst can be effective for the suppression of recombination between photogenerated electrons and holes. Graphene (GN) has unique properties such as a high value of Young's modulus, large theoretical specific surface area, excellent thermal conductivity, high mobility of charge carriers, and good optical transmittance. These excellent properties make GN an ideal building block in nanocomposites. It can act as an excellent electron-acceptor/transport material. Therefore, the morphology, structural characterization and crystal structure were observed using various analytical tools, such as X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and Raman spectroscopy. From this analysis, it is shown that CdS particles were well dispersed uniformly in the RGO sheet. Furthermore, the photocatalytic property of the resulting RGO-CdS composite is also discussed in relation to environmental applications such as the photocatalytic degradation of pollutants. It was found that the prepared RGO-CdS nanocomposites exhibited enhanced photocatalytic activity as compared with that of CdS nanoparticles. Therefore, better efficiency of photodegradation was found for water purification applications using RGO-CdS composite.

• 멤브레인
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• 제22권3호
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• pp.155-170
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• 2012

연료전지는 석유엔진과 비교하여 높은 전류밀도와 효율성, 그리고 친환경적이기 때문에 21세기 들어 대체 발전시스템으로서 각광받아왔다. 연료전지 시스템에서 고분자 전해질 막은 핵심부품으로써 현재 Nafion막이 연료전지시스템에서 사용 중이지만 높은 제조단가와 고온에서 낮은 전도도를 가지는 단점을 가지고 있다. 그러므로 많은 학자들이 낮은 제조단가, 높은 물리적 특성들을 달성하기 위한 연구를 진행하여 왔으며 연료전지의 상용화와 동시에 고성능의 연료전지의 개발을 위하여 많은 방법들이 개발되어 왔다. 그중, 유무기 복합막은 유기물과 무기물의 물성을 균일하게 조합할 수 있으므로 잠재성을 가지고 있는 제조방법이다. 본고에서는 다양한 무기물이 사용되어 제조된 유무기 복합막의 연구동향에 대하여 조사하였다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.564-569
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• 2010

박막 및 디스플레이 분야에서는 광학 부품소재의 우수한 광 투과성과 투명성을 요구하는 수요가 증가함에 따라 우수한 반사방지 특성의 부여에 대하여 관심이 집중되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 반사방지 기능을 부여하기 위하여 졸-겔법에 의한 수열합성법을 통하여 기저 물질 표면에 산화알루미늄을 나노 크기 꽃 형태의 프레임 구조를 가진 단일 산화물층을 형성시키고자 하였다. 코팅 층 시편의 특성은 UV-Vis 분광기, FT-IR 분광기, XRD 및 FE-SEM을 이용하여 분석하였다. 알루미나 졸이 코팅된 시편들의 모폴로지는 수열합성의 온도와 시간 및 초음파 제공에 의해 조절되도록 하였다. 꽃 형태의 나노 프레임 구조 형태로 구성된 코팅 층에서 높은 광투과율과 반사방지특성이 발현되었다.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.157-162
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• 2021

본 연구에서는 1축 extruder를 원사 압출 장비로 사용하여 재활용 폴리프로필렌(rPP)으로 3D 프린터용 원사를 제조하였고, 전기화학적 박리 그래핀을 rPP 대비 10, 20 wt%로 첨가하여 그래핀 복합체 원사를 제조하였다. 전기화학적 박리그래핀은 그 분산도가 우수하여 균일한 rPP/그래핀 복합체 원사 제조를 가능하게 하였다. 그래핀의 함량이 증가할수록 열분해 속도 등 열적 성능이 향상되었다. 기계적 물성 또한 rPP 대비 그래핀 함량이 10 wt%일 때 증가하였는데, 20 wt%에서는 오히려 기계적 물성이 감소하는 것을 볼 수 있었다. 제조한 원사들을 사용하여 상용 3D 프린터를 통해 3D 성형체를 성공적으로 제조할 수 있었으며, 폐플라스틱을 재활용하여 제조하였기 때문에 환경적, 경제적으로 이점을 가질 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제31권4호
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• pp.122-127
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• 2018

섬유강화고분자복합재료(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastics)의 경량화는 자동차 및 항공 분야에서 끊임없이 요구되고 있으며, 구조용 폼과 CFRP를 혼합하여 샌드위치 복합재료로 사용되고 있다. 본 연구에서는 열경화성 소재인 에폭시 폼과 폴리우레탄 폼 및 열가소성 소재인 PET 폼과 PVC 폼의 조성 차이에 따른 폼의 형상 및 열 노화를 통해 변화되는 기계적 특성 변화를 관찰하였다. 성형한 에폭시 폼, 폴리우레탄 폼 및 상용화된 PET 폼과 PVC폼을 180도에서 열 노화시켰으며, 30, 60, 120, 180분의 노화시간에 따라 구조용 폼의 변화를 광학 현미경 및 만능시험기로 폼 셀의 형상 및 압축강도를 평가하였다. 궁극적으로 에폭시 폼이 가장 높은 2.6 MPa의 압축강도를 가졌으며, 열 노화 조건에서도 물성저하나 형상의 변화가 거의 발생되지 않았다. 이는 에폭시 폼이 타 구조용 폼에 비해 열 노화 조건에서 후경화되어 강직한 조성을 이루며, 타 구조용 폼과는 다르게 내열 특성이 우수하기 때문에 고온용 구조용 폼으로 적용하기 적합한 소재임을 확인하였다.