Thermally or electrically conductive filler reinforced polymer composites are extensively being developed as the demand for light weight material increases rapidly in industiral applications need good conductivity such as heat sink of the electronics or light. Carbon or ceramic materials like graphite, carbon nanotube or boron nitride are typical conductive fillers with good thermal or electical conductivity. Using these conductive fillers, the polymer composites in the market show wide range of thermal conductivity from approximately 1 W/mK to 20 W/mK, which is quite enhanced considering the thermal conductivity lower than 0.5 W/mK for most polymeric materials. The practical use of these composites, however, is yet limited to specific applications because most composites are still not conductive enough or too difficult to process, too brittle, too expensive for higher conductivity. For practical use of conductive composite, the thermal conductivity required depending on the heat releasing mode are studied first for simplified unit cooling geometry to propose thermal conductivities of the composites for reasonable cooling performance comparing with the metal heat sink as a reference. Also, as a practical design for heat sink based on polymer composite, composite and metal sheet hybrid structures are investigated for LED lamp heat sink and audio amplication module housing to find that this hybrid structure can be a good solution considering all of the cooling performance, manufacturing, mechanical performance, cost and weight.
The bushing for high voltage and large and power should endure weight of itself and force of pushing from contact with circuit breaker. Like this, epoxy mold bushing has to be strong without fault. However, the external circumstances and internal factors was caused by partial discharge, flashover and dielectric breakdown. Therefore, to remove external factor of defect and to prevent the internal cracks and cavity generated from the contraction on interface of Cu-Epoxy, we should form semi-conductive layer on Cu bar by carbon. Then, the PD properties and the insulation qualities of epoxy mold type bushing was able to improved by roles of cushions for the direction of diameter and by effects fo natural sliding like as separated from conductor for the direction of length. So, in this work, we could prove the method of semi-conductive layer in making the long conductor.
In the present work, the choice of the nano carbon black and optimum mixed ratio and effectiveness of the mixed carbon black to get a raw data for a manufacturing method of conductive complex board. Optimum mixed ratio of paper sludge & water was 1 : 2.5 for reformations. HB-41-Y was cheaper than Super-P with the single carbon black. Also electric conductivity of HB-41-Y($6.406{\times}10^{-2}\;{\Omega}cm^{-1}$) was about 6.5 times higher than Super-P($9.741{\times}10^{-3}\;{\Omega}cm^{-1}$) at 20 wt% carbon black. This time optimum mixture ratio of the paper sludge and the carbon black to be about 15 wt%, optimum mixed ratio HB-41Y and Graphite about 3:1 and its electric conductivity was $5.824{\times}10^{-2}\;{\Omega}cm^{-1}$.
새로운 재료의 적용 실험을 통하여, 탄소섬유 분말 혼입 모르타르 복합 구조체의 파괴예측 자가진단 적용 특성에 대해 검토하였다. 본 연구에서는 자가진단 성능을 부여하기 위해 코크스와 탄소섬유분말(미분쇄 탄소섬유)이 혼입된 전도성 모르타르의 개발 및 자가진단 재료로서의 사용이 제안되었다. 각 하중재하단계에서의 균열발생 전후의 전기저항값과 AE특성치의 변화특성 시험을 통해, 이들 각 인자의 상호 연관성을 검토하였다. 그 결과, 코크스와 탄소섬유분말(미분쇄 탄소섬유)을 사용하여 새롭게 제안된 복합재료는 모르타르 시험체의 파괴 자가진단에 사용이 가능함을 알 수 있었다.
본 논문은 층간 삽입 반응을 이용하여 그래핀을 박리하는 동시에 탄소나노튜브를 개별 분산시키고 이를 복합 필름으로 제조한 결과를 보고한다. 일반적으로 그래핀과 탄소나노튜브의 경우 흑연과 탄소나노튜브 번들로부터의 개별적 박리를 통해 제조될 수 있으나 장시간의 공정 시간을 요구하게 된다. 본 연구에서는 그래핀과 탄소나노튜브의 동시 박리 및 분산을 위해 흑연 및 탄소나노튜브 번들 내로 포타슘 소듐 타르트레이트를 삽입했으며 XRD 분석을 통해 흑연 층간 거리 및 탄소나노노튜브 번들 내 거리의 증가를 확인했다. 제조된 층간삽입화합물로부터 박리된 그래핀 및 탄소나노튜브의 경우 매우 낮은 산화도(< 8.3 at%)를 나타냈으며 제조된 물질을 여과 장치 및 스프레이 전사를 통해 복합 필름으로 제조한 결과 그래핀 및 탄소나노튜브의 단일 필름에 대비하여 복합 필름의 경우 전도성의 향상을 보였다.
A polymer-based carbon nanomaterial composite was fabricated and characterized for the application of a thermal conductive adhesive. Low-dimensional carbon nanomaterials with excellent thermal conductivity such as carbon nanotube (CNT) and graphene were selected as a filler in the composite. Thermal, electrical and adhesive properties of the composite were investigated with respect to the morphology and content of the low-dimensional carbon nanomaterials. As a result, the composite-based adhesive fabricated by the loading of surface-treated MWCNTs of 0.4 wt% showed uniform dispersion, moderate adhesion and effective heat dissipation properties. Finally, it was confirmed through the thermal image analysis of LED module that the temperature reduction of 10℃ was achieved using the fabricated composite adhesive with MWCNT-6A. Expecially, heat dissipation performance of the optimized composite adhesive was evident at the hot spot in the module compared to other samples mixed with graphene or different MWCNT loading ratios.
Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) coated Manganese Dioxide (PEDOT/$MnO_2$) composite electrode was fabricated by simply immersing the $MnO_2$ electrode in an acidic aqueous solution containing 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) monomers. Analysis of open-circuit potential of the $MnO_2$ electrode in the solution indicates the reduction of outer surface of $MnO_2$ to dissolved $Mn^{2+}$ ions and simultaneously oxidation of EDOT monomer to PEDOT on the $MnO_2$ surface to form a PEDOT shell via a galvanic displacement reaction. Analysis of cyclic voltammograms and specific capacitance of the PEDOT/$MnO_2$, conductive carbon added $MnO_2$ and conductive carbon added PEDOT/$MnO_2$ electrodes suggests that the conductive carbon acted mainly to provide a continuous conducting path in the electrode to improve the rate capability and the PEDOT layer on $MnO_2$ acts to increase the active reaction site of $MnO_2$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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