• Carbon letters
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• 제1권1호
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• pp.1-5
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• 2000

The effect of surface free energy on the positive temperature coefficient (PTC) of carbon black/thermoplastic resin composites was investigated. The thermoplastic resins such as EVA, LDPE, LLDPE and HDPE were used with the addition of 30 wt.% of the carbon black. The surface free energy of the composites was studied in the context of two-liquid contact angle measurements, i.e., deionized water and diiodomethane. It was observed that the resistivity on PTC composites Was greatly increased near the crystalline melting temperature, due to the thermal expansion of polymeric matrix. From the experimental results, it was proposed that the decrease of surface free energy induced by interactions between carbon black surfaces and polymer chains is an important factor to the fabrication of a PTC composite made of carbon black and polymeric matrix.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.126-131
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• 2004

Chemically modified multiwalled carbon nanotubes with acids were incorporated into a epoxy matrix by in situ polymerization process, to improve the transfer of mechanical load through chemical bonds, which were demonstrated by infrared spectroscopy. And the mechanical properties of epoxy/carbon nanotube composites were measured to investigate the role of carbon nanotubes. The epoxy/carbon nanotube composites shows higher tensile strength and wear resistance than existing epoxy, with 1 or 2 wt. % addition of functionalized carbon nanotubes. The tensile strength with 7 wt. % carbon nanotibes is increased by a 28% and the wear resistance in exceptionally increased by an outstanding 100 times.

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.41-48
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• 2003

본 연구에서는 고온 산화분위기 하에서 탄소/탄소 복합재료의 내산화 특성 향상을 위해 사용된 이규화 몰리브덴(MoSi$_2$)의 함량(0. 4, 12. 그리고 20 wt%)에 따른 복합재료의 충격특성에 관하여 고찰하였다. 결과로서, MoSi$_2$가 함침된 탄소/탄소 복합재료는 이를 함유하지 않은 것에 비하여 충격특성 향상의 원인이 되는 탄소섬유와 매트릭스 수지간의 계면결합력 증가를 가져왔으며, 특히 12 wt% MoSi$_2$가 현재의 시스템에서 가장 우수한 충격특성을 나타내었다. 이는 복합재료 내의 탄소섬유, 필러, 그리고 매트릭스 수지간의 계면 접착력의 증가를 가져오는 90$0^{\circ}C$ 전후에서 MoSi$_2$의 취성­연성 전이(BDT) 작용 때문이라 사료된다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권1호
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• pp.65-74
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• 2012

최근 전세계적으로 자원 고갈로 인한 에너지 절약과 환경 문제에 관한 규제 강화는 환경 친화적인 소재 개발의 필요성을 가속화시키고 있다. 이러한 추세는 자동차 산업을 포함한 운송 산업도 예외가 아니다. 또한, 기본적으로 단순히 성능이 좋으면서도 값이 저렴한 제품이 아니라, 소비자와 사회의 요구에 부합되는 고기능성 소재의 개발이 필요하다. 이에 부합하는 소재로는 최근 운송 수단의 경량화를 위하여 많은 연구가 진행중인 탄소섬유 복합재료라할 수 있다. 최근 탄소섬유 복합재료는 자동차의 경량화를 위해 차체 및 부품 등 다양한 부분에 적용됨에 따라 그 수요는 크게 증가하고 있고, 차량에 적용시 차체 중량감소에 따른 제동, 조향, 내구 및 연비향상과 이에 따른 에너지 절약 및 이산화탄소 배출을 최소화 하는 장점을 갖는다. 따라서, 본고에서는 자동차의 경량화를 위한 탄소섬유 복합재료의 필요성과 더불어 탄소섬유 복합재료의 기술동향과 나아가야 할 방향에 대하여 살펴보도록 하겠다.

• 한국기계가공학회지
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• 제7권4호
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• pp.10-16
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• 2008

This study investigated electromagnetic interference(EMI) shielding effectiveness(SE) of the aluminum film, conductive fabric and nano carbon black carbon fiber reinforced composites. We fabricated carbon fiber reinforced composites filled with nano carbon black where they bonded aluminum film and conductive fabric. The measurements of SE were carried out frequency range from 300MHz to 1.5GHz. It is observed that the SE of the bonded aluminum film and conductive fabric composites is the frequency dependent, increase with the increase in filler nano carbon black content. The aluminum film bonded composites showed higher SE compared to that of carbon black and conductive fabric. The aluminum film bonded epoxy composite was shown to exhibit up to 80dB of SE. The result that aluminum film bonded composite can be used for the purpose of EMI shielding as well as for some microwave applications.

• 한국재료학회지
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• 제20권2호
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• pp.104-110
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• 2010

The characteristics of all polymer composites containing carbon materials are determined by four factors: component properties, composition, structure and interfacial interactions. The most important filler characteristics are particle size, size distribution, specific surface area and particle shape. As a consequence, in this paper we discuss the aspects of the mechanical, electrical and thermal properties of composites with different fillers of carbon black, carbon nanotube (CNT), graphene and graphite and focus on the relationship between factors and properties, as mentioned above. Accordingly, we fabricate rubber composites that contain various carbon materials in carbon black-based and silica based-SBR matrixes with dual phase fillers and use scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, a rhometer, an Instron tensile machine, and a thermal conductivity analyzer to evaluate composites' mechanical, fatigue, thermal, and electronic properties. In mechanical properties, hardness and 300%-modulus of graphene-composite are sharply increased in all cases due to the larger specific surface. Also, it has been found that the thermal conductivity of the CNT-composite is higher than that of any of the other composites and that the composite with graphene has the best electrical properties.

• Composites Research
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• 제18권3호
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• pp.1-6
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• 2005

탄소나노섬유는 기계적, 전기적, 화학적, 열적 성질 등의 우수하고, 독특한 특성을 가진다. 이러한 탄소나노섬유의 우수한 물성에도 불구하고, 탄소나노섬유가 강화된 고분자 복합재료의 물성은 비례적으로 증가하지 않는다. 이러한 원인은 탄소나노섬유가 고분자 재료 내에 고루 분산되지 못하기 때문이다. 본 연구에서는 복합재료의 기계적 물성을 향상시키기 위해, 탄소나노섬유가 강화된 하이브리드 복합재료에 대한 연구를 수행하였다. 탄소나노섬유의 고른 분산을 위해, 초음파 분산장치를 이용한 용융 혼합방법을 이용하였고, 전자현미경(SEM)을 통해 탄소나노섬유의 분산정도를 확인하였으며, 만능시험기(UTM)를 이용하여 탄소나노섬유가 강화된 하이브리드 복합재료의 기계적 물성을 평가하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.406-415
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• 2008

Recently, the amount of thermosetting plastic wastes have increased with the production of reinforced plastic composites and causes serious environmental problems. The epoxy composites, one of the versatile thermosetting plastics with excellent properties, cannot be melted down and remolded as what is done in the thermoplastic industry. In this research, a series of experiments that recovers carbon fibers from carbon fiber reinforced epoxy composites for train body was performed. We experimentally examined various decomposition processes and compared their decomposition efficiencies and mechanical property of recovered carbon fibers. For the prevention of tangle of recovered carbon fibers, each composites specimen was fixed with a Teflon supporter and no mechanical mixing was applied. Decomposition products were analyzed by scanning electron microscope (SEM), gas chromatography mass spectrometer (GC-MS), and universal testing machine (UTM). Carbon fibers could be completely recovered from decomposition process using nitric acid aqueous solution, liquid-phase thermal cracking and pyrolysis. The tensile strength losses of the recovered carbon fibers were less than 4%.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.421-425
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• 2021

본 연구에서는 동일한 열가소성 수지(PEEK)와 각기 다른 탄소섬유(Type A, Type B) UD 테이프를 이용하여 열가소성 복합재를 제작하고 제작된 각각 2개의 복합재를 유도가열 용접방식에 따라 접합 특성 및 기계적 특성에 대하여 고찰하였다. 복합재의 접합 특성과 기계적 특성은 비파괴검사인 C-Scan, B-Scan과 전단 강도(Single lap shear)를 각각 측정하였고, 열화상 카메라를 이용하여 시편 표면의 온도를 모니터링 하였다.

• Composites Research
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• 제12권3호
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• pp.8-16
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• 1999

탄소직포/탄소/SiC 복합재는 탄소직포/탄소 프로폼을 SiC의 유기전구체인 polycarbosilane에 다중함침 열처리하여 제조하였다. 더불어 탄소 섬유의 분율과 배열 형태가 다른 두 가지 종류의 저밀도 탄소/탄소 복합재 즉, 탄소직포($\thickapprox$55 vol%)/탄소 복합재와 chopped 탄소섬유($\thickapprox$40 vol%)/탄소 복합재를 $1700^{\circ}C$ 진공 분위기에서 용융 실리콘과 반응결합하여 고밀도의 탄소섬유/Si/SiC 복합재도 제조하였다. 이 반응 결합 공정 이전 각 밀도가 1.6g/$cm^3$인 탄소직포/탄소 복합재와 1.15g/$cm^3$인 chopped 탄소섬유/탄소 복합재는 반응결합 후 그 밀도가 각각 2.1g/$cm^3$로 증가하였다. 제조한 복합재는 전형적인 섬유강화 복합재의 파괴거동을 보였으며 반응결합 후 밀도와 stiffness 그리고 탄성 한계 강도 등은 모두 현저히 증가하였다. 3점 곡강도와 인장 시험으로 기계적 물성을 비교평가하였다. 탄소직포/탄소 복합재와 chopped 탄소섬유/탄소 복합재의 곡강도에 대한 인장 강도의 비는 약 1/3이었다. 탄소직포/Si/SiC 복합재의 밀도는 2.06g/$cm^3$, 최대 곡강도는 ~120 MPa, 탄성한계 응력은 ~80 MPa를 나타내었다.