• Carbon letters
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• 제15권4호
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• pp.255-261
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• 2014

Multi-walled carbon nanotube reinforced epoxy composites were fabricated using shear mixing and sonication. The mechanical, viscoelastic, thermal, and electrical properties of the fabricated specimens were measured and evaluated. From the images and the results of the measurements of tensile strengths, the specimens having 0.6 wt% nanotube content showed better dispersion and higher strength than those of the other specimens. The Young's moduli of the specimens increased as the nanotube filler content was increased in the matrix. As the concentrations of nanotubes filler were increased in the composite specimens, their storage and loss moduli also tended to increase. The specimen having a nanotube filler content of 0.6 wt% showed higher thermal conductivity than that of the other specimens. On the other hand, in the measurement of thermal expansion, specimens having 0.4 and 0.6 wt% filler contents showed a lower value than that of the other specimens. The electrical conductivities also increased with increasing content of nanotube filler. Based on the measured and evaluated properties of the composites, it is believed that the simple and efficient fabrication process used in this study was sufficient to obtain improved properties in the specimens.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1347-1348
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• 2013

• Composites Research
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• 제23권1호
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• pp.44-50
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• 2010

본 연구에서는 염수 침수 실험과 염수 분무 실험이라는 두 가지의 실험을 위그선의 구조재료로 사용될 3가지 다른 복합재료 시스템에 대해서 해수와의 접촉에 의한 물성저하를재현하기 위해 수행하였다. 140일간 염수환경하에서 노화시킨 후 탄소섬유 복합재료와유리섬유 복합재료의 인장, 압축, 전단 강성과 강도 및 층간 전단 강도를 측정하였다. 기본 물성파의 비교를 통해서 염수환경이 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향이 평가되었다. 실험을 통해 염수 분무환경과 침수 환경의 차이는 거의 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 탄소섬유 복합재료의 경우 인장 물성에 적은 손실이 발생한 반면 유리섬유 복합재료에서는 인장물성의 저하률이 탄소섬유 복합재료에 비해서 큼을 확인하였다. 그리고 모재 지배적 물성들의 큰 물성저하가 관찰되었다. 이를 통해, 염수는 복합재료의 섬유와 모재 사이의 계면을 퇴화시키고, 또한 모재 자체 물성과 유리섬유의 물성을 저하시킬 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제23권6호
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• pp.61-66
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• 2010

본 논문에서는 필라멘트 와인딩 시 장력에 의해 압밀을 유발하는 압력을 선행연구자들의 연구를 참조하여 결정한 후 T800 탄소섬유/에폭시 복합재료의 기본적인 물성과 성형압력 변화에 따른 면 내 외의 물성 변화를 측정하였다. 실험 시편은 오토클레이브 진공백 성형을 통해 압력(절대압력 0.1MPa, 0.3MPa, 0.7MPa)을 조절하여 제조되었다. 모든 시편은 적층판 형태로 정화된 후 워터젯을 이용하여 시편 모양으로 절단되었으며, 층간 전단시편의 V-노치는 밀링가공을 통하여 제작되었다. 평면 내 물성을 위해 다양한 인장실험이 실시되었으며, 평면 외 물성을 측정하기 위해 층간 전단 실험이 수행되었다 성형압력과 물성 변화를 관련시키기 위해 시편의 섬유 부피분율을 측정하였다. 본 연구에서 측정된 물성은 동일한 탄소섬유 (T800 탄소섬유)를 사용하여 필라멘트 와인딩 공정으로 제작되는 차량용 Type III 수소저장용기의 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권6호
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• pp.729-744
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• 2017

This investigation highlights rationale of electrically conductive nano adhesives for its essential application for Electromagnetic Interference (EMI) Shielding in satellites and Lightning Strike Protection in aircrafts. Carbon Nano Fibres (CNF) were functionalized by electroless process using Tollen's reagent and by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) process by depositing silver on CNF. Different weight percentage of CNF and silver coated CNF were reinforced into the epoxy resin hardener system. Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs clearly show the presence of CNF in the epoxy matrix, thus giving enough evidence to show that dispersion is uniform. Transmission Electron Microscopy (TEM) studies reveal that there is uniform deposition of silver on CNF resulting in significant improvement in interfacial adhesion with epoxy matrix. There is a considerable increase in thermal stability of the conductive nano adhesive demonstrated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). Four probe conductivity meters clearly shows a substantial increase in the electrical conductivity of silver coated CNF-epoxy composite compared to non-coated CNF-epoxy composite. Tensile test results clearly show that there is a significant increase in the tensile strength of silver coated CNF-composites compared to non-coated CNF-epoxy composites. Consequently, this technology is highly desirable for satellites and EMI Shielding and will open a new dimension in space research.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.271-277
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• 2010

본 논문에서는 에너지 흡수부재로 사용될 수 있는 단방향 케블라/에폭시 및 단방향 탄소-케블라/에폭시 튜브의 압괴거동을 예측할 수 있는 해석모델을 확립하고 이를 시험을 통해 검증하였다. 해석모델은 상용 외연적 해석 프로그램인 LS-DYNA의 2D 쉘 요소와 Chang-Chang 파손기준식을 이용하였다. 또한, 해석에 적용된 소재의 기계적 물성치는 시험을 통해 얻었다. 해석모델은 원형 튜브에 대한 10mm/min의 준정적 압괴 시험 결과와 비교를 통해 검증하였다. 그 결과 케블라/에폭시 튜브의 하중-변위 곡선은 거의 일치했으며 무게당 흡수 에너지(SEA)도 6% 미만의 오차에서 잘 일치하였다. 하지만, 탄소-케블라/에폭시 튜브는 시험과 약간의 차이를 보이고 있다.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.215-222
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• 2017

에폭시 수지의 열적 특성과 접합 특성에 대해 다중벽 탄소 나노 튜브 (MWCNT)의 효과가 이중 중첩 전단시험에 의해 연구되었다. Epoxy/MWCNT 복합 수지는 에폭시 수지(araldite 2011)에 다양한 질량 분율로 MWCNT를 분산하여 제조되었다. MWCNT의 효과를 확인하기 위해 접합강도 시험이 열특성 변형 만능재료시험기에 의해 진행되었고 충격강도 시험이 ASTM D256에 따라 진행되었다. 금속 판재와 탄소섬유강화복합재료가 실험 재료로써 사용되었으며, 열적 안정성 분석은 열 중량 분석기와 시차 주사 열량기에 의해 진행되었다. 또한 접합강도 시험 후 시편의 형태학적 특성은 주사전자현미경에 의해 관찰되었고 파괴거동을 알아보기 위하여 광학현미경을 사용하였다. 에폭시 수지와 비교하였을 때 epoxy/MWCNT 복합 수지가 물리적 특성이 향상되는 것을 나타내었다.

• 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).

• Elastomers and Composites
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• 제49권3호
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• pp.204-209
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• 2014

단일벽 카본나노튜브 (SWCNT)/에폭시 복합체에 sodium-montmorillonite ($Na^+$-MMT)을 첨가하여 MMT크기와 MMT/SWCNT 비율이 복합체의 기계적 전기적 성질에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 다른 크기를 갖는 3종류의 MMT를 사용하였으며, 모두 SWCNT의 분산에 효과적임을 알 수 있었다. MMT함량이 증가함에 따라 SWCNT/에폭시 복합체의 기계적인 성질은 증가하였으며, 임계함량에 도달한 후에는 감소하기 시작하였다. 그러나 표면전기저항은 MMT 함량이 증가함에 따라 감소하였으며, 임계함량에 도달한 후 증가하기 시작하였다. 최대 기계적 성질과 최소 전기특성은 임계 MMT/SWCNT 비율은 MMT 크기에 크게 의존하였으며, 이는 MMT크기가 증가함에 따라 감소하였다.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.341-345
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• 2020

열중량분석기를 적용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 구성재 함유량을 평가하기 위한 측정기법을 제시하였다. 시험에 사용된 시료는 탄소섬유/에폭시 토우 프리프레그로 제작된 스트랜드 시편에서 채취하였으며 시간에 따른 시료의 무게 변화를 실시간으로 측정하였다. 또한 전자현미경을 이용하여 수지 제거 여부와 탄소섬유의 열손상 상태를 관찰하였다. 연구결과에 따르면 열중량분석기를 적용하면 기존의 머플로를 적용한 경우에 비해 소량의 시료에 대해서도 시험이 가능하며, 설정 온도와 노출 시간을 제어함으로써 구성재의 함유량을 효율적이고 정량적으로 평가할 수 있음을 알 수 있었다.