• 제목/요약/키워드: dynamic DSC

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Differential Scanning Calorimetry (DSC)를 이용한 유리섬유 Bisphenol-A(BPA)계 에폭시 프리프레그의 경화 반응 속도 연구 (Study of the Curing Reaction Rate of a Glass Fiber Reinforced Bisphenol-A (BPA) Epoxy Prepreg by Differential Scanning Calorimetry (DSC))

  • 권현진;박희정;이은주;구상민;김선홍;이기윤
    • Composites Research
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    • 제31권1호
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    • pp.30-36
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    • 2018
  • 본 연구에서는 시차주사열량계(differential scanning calorimetry, DSC)를 이용하여 유리섬유로 보강된 BPA계 에폭시 프리프레그의 경화 거동을 확인하였다. 기지재로 사용된 에폭시 수지의 전체 발열량(${\Delta}H_{total}=280.3J/g$)을 측정하기 위해 승온 실험을 하였다. $110{\sim}130^{\circ}C$ 등온 조건에서 측정된 발열량을 통해 높은 온도 조건일수록 최대 전환율과 최대 반응 속도가 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 에폭시 프리프레그의 자기 촉매 반응을 해석하기 위해 Kamal 방정식을 적용하였으며 높은 온도 조건에서 반응 속도 상수($k_1$, $k_2$)가 큰 값으로 나타났다. 이때 얻어진 반응 속도 상수를 이용해 계산한 이론 추정치와 실험치를 비교한 결과 잘 부합하는 것을 확인하였다. 반응 초기에는 두 값이 유사하나 반응이 최종 단계에서는 반응 속도가 확산에 의해 결정되는 현상으로 인해 반응 속도의 실험치가 이론 추정치보다 더 작은 반응 속도 값을 가짐을 확인하였다.

열처리에 따른 경질 폴리우레탄의 물성 변화 연구 (Studies of Annealing Effect on the Properties of the Rigid Polyurethane)

  • 강성중;정현철;김우년;이영범;최건형;홍성호;김상범
    • 한국가스학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.18-24
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    • 1998
  • 작용기가 2.9인 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 polyester polyol 그리고 사슬 연장제로서 1,4-butane diol로부터 제조한 polyurethane을 시차 주사 열분석기(DSC) 동적 기계적 열분석기(DMTA), 그리고 퓨리에 변환 적외선 분광기(FT-IR)를 이용하여 물성을 연구하였다. 본 연구에서 제조한 polyurethane은 MDI의 높은 작용기로 인한 가교 때문에 균일한 망상구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 하드 세그먼트 함량이 증가할수록 $T_g$는 증가함을 관찰할 수 있었다. 이러한 DSC 결과는 DMTA에서도 재확인할 수 있었다. 한편 polyurethane의 열처리 효과(annealing effect)를 관찰하기 위해 다양한 열처리 조건에 따라 polyurethane의 열분석을 하였다. 그 결과 열처리 온도가 증가될수록 폴리우레탄의 $T_g$가 증가됨을 관찰할 수 있었다. 반면에 열처리 시간에는 크게 의존하지 않음을 관찰할 수 있었다. 이러한 $T_g$의 증가는 팽윤(swelling) 실험으로부터 열처리에 따라 가교 밀도가 증가하며 이러한 가교 밀도의 증가가 polyurethane의 $T_g$를 상승시키는 원인임을 확인 할 수 있었다. 반면에 FT-IR 연구로부터 열처리에 의한 polyurethane의 수소결합 정도의 변화는 관찰할 수 없었다.

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다중벽 탄소나노튜브강화 에폭시 매트릭스 복합재료의 열적 및 동적 점탄성 거동 연구 (Studies on Thermal and Dynamic Viscoelastic Behaviors of Multiwalled Carbon Nanotubes-reinforced Epoxy Matrix Composites)

  • 서민강;박수진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권3호
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    • pp.401-406
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    • 2005
  • 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브의 화학적 표면처리가 에폭시 매트릭스 복합재료의 유리전이온도, 열안정성 그리고 동적 점탄성거동에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 시차주사열량계(DSC), 열중량분석기(TGA) 그리고 동적 기계적 분석기(DMA)를 통하여 각각 측정하였다. 탄소나노튜브의 표면처리는 35 wt%의 $H_3PO_4$(A-MWNTs) 혹은 35 wt% KOH(B-MWNTs) 용액으로 화학적 표면처리를 하였으며, 표면처리 후 표면특성 변화는 pH, 표면 산 및 염기도, 적외선 분광법(FT-IR)과 자외선 광전자 스펙트럼(XPS) 분석을 통하여 알아보았다. 그 결과로서, 산-염기 상호반응에 의한 각각의 표면처리는 탄소나노튜브의 표면특성 및 화학적 조성 변화를 가져오며, 산처리한 MWNTs/에폭시 복합재료의 경우가 염기처리 및 미처리 시편과 비교하여 열안정성 및 동적 점탄성 특성에 있어서 탄소나노튜브 표면에 도입된 산성 관능기 그룹의 영향으로 큰 값을 나타내었다. 이는 염기성을 가지는 에폭시 수지와 산성을 가지는 탄소나노튜브와의 산-염기 및 수소결합에 의한 계면결합력의 향상 때문이라 생각된다.

Curing Kinetics of the No-Flow Underfill Encapsulant

  • Jung, Hye-Wook;Han, Sang-Gyun;Kim, Min-Young;Kim, Won-Ho
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 추계 기술심포지움
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    • pp.134-137
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    • 2001
  • The cure kinetics of a cycloalipatic epoxy / anhydride / Co(II) system for a no-flow underfill encapsulant, has been studied by using a differential scanning calorimetry(DSC) under isothermal and dynamic conditions over the temperature range of $160^{\circ}C ~220^{\circ}C$. The kinetic analysis was carried out by fitting dynamic/isothermal heating experimental data to the kinetic expressions to determine the reaction parameters, such as order of reaction and reaction constants. Diffusion-controlled reaction has been observed as the cure conversion increases and successfully analyzed by incorporating the diffusion control term into the rate equation. The prediction of reaction rates by the model equation corresponded well to experimental data at all temperature.

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센서네트워크를 통한 분산제어와 초정밀 방진기 설계에 관한 이론적 접근 (Decentralized control via sensor network and its theoretical approach to design of an active vibration isolator)

  • 송봉섭
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.519-522
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    • 2005
  • Decentralized Dynamic Surface Control(DDSC) for a class of nonlinear system interconnected via sensor network is presented in this paper. While a centralized design approach of DSC was developed in [1], the decentralized approach to deal with complex large-scale systems is proposed under the assumption that interconnected functions among subsystems are known via sensor network. As shown in [2], the separation principle for DDSC will allow us to design an estimation filter independently. Furthermore, the theoretical results are used to design and simulate an active vibration isolator under the assumption that many embedded sensors are distributed and communicate each other via wireless communication.

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Functionally Graded Polyurethane Elastomers Prepared By Electrophoresis

  • Zhang, Yuefan;Shiiba, Tetsuro;Furukawa, Mutsuhisa
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권5호
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    • pp.383-390
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    • 1999
  • Functionally graded polyurethane elastomers PUEs/grad. Poly(dimethylammoninum ethylacrylate bromide)(PDMAEA) were prepared by the method of electrophoresis. Results of elemental analysis showed that concentration of PDMAEA had gradient across the thickness(2mm) of the base PUEs. The modified PUEs(PUEs/grad. PDMAEA) containing high concentration of PDMAEA displayed low degree of swelling in benzene which was poor solvent for PDMAEA, and high degree of swelling in water which was good solvent. For the each layer of modified PUEs, glass transition temperature, dynamic storage modulus were stooled by DSC, Rheovibron DDV-IIC dynamic viscoelastomer. The chemomechanical properties of modified PUEs was explored by the electric-stimulus.

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Al-Ni-Y 비정질 합금의 열적특성 및 고온변형특성에 관한 연구 (Thermal Pro0perties and High Temperature Deformation Behaviors of Al-Ni-Y Amprphous Alloy)

  • 고병철;김종현;유연철
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1998년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.72-75
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    • 1998
  • High temperature deformation behavior of Al85Ni10Y5 alloy extrudates fabricated with amorphous ribbons was investigated at temperature range form 300 to 550$^{\circ}C$ by torsion tests. Thermal properties of amorphous ribbons as a function of aging temperature was studied by Differential Scanning Calorimetry(DSC). The Al phase crystallite firstly formed in the amorphous ribbons and its crystallization temperature(Tx) was ∼210$^{\circ}C$. During the processings of consolidation and extrusion, nano-grained structure was formed in the Al85Ni10Y5 alloy extrudates. The as-extrudated Al85Ni10Y5 alloy and the Al85Ni10Y5 alloy annealed at 250$^{\circ}C$ for 1 hour showed the flow curve of DRV(dynamic recovery) during hot deformation at 400-550$^{\circ}C$. On the other hand, the Al85Ni10Y5 alloy annealed at 400$^{\circ}C$ for 1 hour showed the flow curve of DRX(dynamic recrystallization) during hot deformation at 450-500$^{\circ}C$.

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The Properties of DSC and DMA for Epoxy Nano-and-Micro Mixture Composites

  • Lee, Chang-Hoon;Park, Jae-Jun
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권2호
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    • pp.69-72
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    • 2010
  • This study investigates the thermal and mechanical properties of insulation elements through the mixing of epoxy based micro and nano particles. Regarding their thermal properties, differential scanning calorimeter and dynamic mechanical analyser were used to calculate the cross-linking densities for various types of insulation elements. The mechanical properties of the bending strength, the shape and scale parameters, were obtained using the Weibull plot. This study obtained the best results in the scale parameters, at 0.5 phr, for the bending strength of the epoxy nano-and-micro mixture composites.

불소함유 에폭시 수지의 합성, 경화 거동 및 유변학적 특성 (Synthesis, Cure Behavior, and Rheological Properties of Fluorine-Containing Epoxy Resins)

  • 박수진;김범용;이재락;신재섭
    • 폴리머
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    • 제27권3호
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    • pp.176-182
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    • 2003
  • 피리딘을 촉매로 사용하여 2-chloro-$\alpha$,$\alpha$,$\alpha$-trifluorotoluene과 glycerol diglycidyl ether를 반응시켜 불소함유 에폭시 수지인 2-trifluorotoluene diglycidylether (FER)을 합성하였다. FER/DM 시스템의 격화 거동은 동적 DSC와 등온 DSC 열분식을 통하여 알아보았으며, Flynn-Wall-Ozawa식을 사용하여 경화 활성화 에너지 (Ea)를 계산하였다. 또한, 본 시스템의 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건하에서 고찰하였으며, Arrhenius식을 사용하여 젤화 시간과 경화 온도에 의해 가교 활성화 에너지 (Ec)를 구하였다. 실험 결과, FT-IR, $^{13}$C NMR, 그리고 $^{19}$ F NMR 분광법 분석을 통하여 합성한 수지의 화학 구조를 확인하였으며, FER/DDM 시스템의 Ea는 53.4 kJ/mol이었으며, 경화 반응의 전환율과 전환 속도는 경화 온도가 높을수록 높은 값을 나타내었다. 시스템의 Ec는 41.6 kJ/mol이었으며, 경화 온도가 높을수록 젤화 시간이 단축되었다.

시차주사열량계를 이용한 진공백 성형 프리프레그의 경화 거동 연구 (Study of Cure Kinetics of Vacuum Bag Only Prepreg Using Differential Scanning Calorimetry)

  • 현동근;이병언;신도훈;김지훈
    • Composites Research
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    • 제33권2호
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    • pp.44-49
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    • 2020
  • 본 연구에서는 시차주사 열량계(differential scanning calorimetry, DSC)를 이용하여 진공백 성형 공정에 사용되는 탄소 섬유 프리프레그의 경화 거동을 연구하였다. 프리프레그를 이용한 동적주사 시험을 통해 전체 발열량(ΔHtotal = 537.1 J/g)을 측정하였고, 130℃~180℃에서 등온주사 시험을 실시하였다. 등온주사 시험의 결과는 온도가 올라감에 따라 발열 반응이 증가되는 것을 확인하였다. 시험 결과를 토대로 수지의 경화 거동을 분석하기 위하여 Kratz 모델을 적용하였다. 서로 다른 경화 사이클로 제작된 평판의 경화도를 경화 예측 모델과 실험값을 비교하였다. 경화 예측 모델은 실험값 대비 3.4% 이하의 오차율을 보여 결과가 잘 부합하는 것을 확인하였다.