• 한국세라믹학회지
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• 제52권4호
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• pp.248-252
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• 2015

Natural materials often have unique mechanical properties, such as the hierarchical structure of nacre formed through mineral bridges or asperities created between an inorganic particle and a natural-layer surface. As these asperities produce an exceptional shear resistance, in this study, we aimed to emulate the natural structure of nacre by synthesizing inorganic asperities and mineral bridges with different temperatures in the range of $1100-1300^{\circ}C$ and clay contents from 10 - 50 wt%. Following the infiltration of methyl methacrylate, we measured the mechanical properties to assess whether they were improved by the asperities. It was confirmed that the asperities improved the bending strength by 10%, and the anchoring effect was observed on the fracture surface.

• 한국재료학회지
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• 제25권11호
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• pp.590-597
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• 2015

In this article, poly methyl triethoxy silane was compounded with an inorganic waterproof admixture at a certain ratio to improve the performance of gypsum products; a new type of high-efficiency compound water-proofing additive was also investigated. Furthermore, the waterproof mechanism and the various properties on the hardened gypsum plaster were investigated in detail by XRD and SEM. The results show that the intenerate coefficient of gypsum plaster increased to more than 0.9; the water absorbing rate decreased to less than 10 %. Both the bending strength and the compressive strength of gypsum plaster increased by various degrees. The intenerate coefficient reached a maximum value of 0.73 and the strength of the samples showed almost no change when 5% cement alone was added. In this new type of the high-efficiency compound with waterproof additive, the optimal technological parameters for formulas were obtained to be: 5% cement, 18 % mineral powder, and 0.8% poly methyl triethoxy silane, to compound gypsum plaster. Meanwhile, the production of high performance gypsum as a building material has become possible.

• 한국분말재료학회지
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• 제27권3호
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• pp.247-255
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• 2020

Recently, interest in technology for eco-friendly energy harvesting has been increasing. Polyvinylidene fluoride (PVDF) is one of the most fascinating materials that has been used in energy harvesting technology as well as micro-filters by utilizing an electrostatic effect. To enhance the performance of the electrostatic effect-based nanogenerator, most studies have focused on enlarging the contact surface area of the pair of materials with different triboelectric series. For this reason, one-dimensional nanofibers have been widely used recently. In order to realize practical energy-harvesting applications, PVDF nanofibers are modified by enlarging their contact surface area, modulating the microstructure of the surface, and maximizing the fraction of the ν-phase by incorporating additives or forming composites with inorganic nanoparticles. Among them, nanocomposite structures incorporating various nanoparticles have been widely investigated to increase the β-phase through strong hydrogen bonding or ion-dipole interactions with -CF₂/CH₂- of PVDF as well as to enhance the mechanical strength. In this study, we report the recent advances in the nanocomposite structure of PVDF nanofibers and inorganic nanopowders.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.4007-4012
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• 2014

Fumed Silica와 섬유상의 Ceramic Wool을 사용하여 경량의 무기복합재 샘플을 제조하기 위한 조건과 만들어진 샘플의 단열특성을 살펴보았다. 정량된 Fumed Silica 미세분말과 Ceramic Wool을 혼합한 반죽을 몰드에 넣고 상온에서 안정화시킨 후에 $150^{\circ}C$ 오븐에서 완전히 건조하여 샘플을 제작하였다. 소량의 PVA 계면접착제를 사용하지 않는 샘플에서는 Fumed Silica 조성비가 10-70wt% 사이에서 벌크밀도가 0.6-0.8 $g/cm^3$이었으며, 50wt% 이상의 샘플에서는 건조 수축으로 인한 크랙현상이 관찰되었다. 그러나 3wt%의 PVA를 사용한 샘플의 벌크밀도는 절반 정도로 크게 감소하면서도 기계적 특성과 단열성은 향상되었다. 만들어진 샘플들은 $800^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 열크랙 없이 안정한 열적 특성을 보여주었으며, 샘플의 단열성은 Fumed Silica 조성비가 높아질수록 향상되는 것으로 나타났다. Fumed Silica 30wt%인 샘플의 열전도도는 $500^{\circ}C$에서 약 0.08 $W/m^{\circ}K$의 우수한 단열 특성을 보여 주었다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.112-117
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• 2011

고기능 포장재료를 포함한 고차단성 소재산업은 국민소득 증가 및 웰빙 문화와 함께 성장성이 높은 산업으로 성장할 것으로 예상된다. 따라서 최근 고차단성 소재로 기존의 소재와 비교하여 우수한 물성을 나타내는 고분자 나노복합재료에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 고분자 나노복합재료는 고분자 수지와 나노 크기의 충전제로 이루어진 소재를 의미하며, 이에 사용되는 무기 충전제는 층상 실리케이트, 탄소나노튜브, 금속 또는 무기물의 나노입자 등 다양한 물질들이 사용되고 있다. 현재 가장 활발히 적용되고 있는 입자는 다른 나노크기의 충전제와 달리 자연에 풍부하게 존재하며 경제적이고 나노 구조적인 특성을 잘 지닌 층상 실리케이트, 즉 점토(Clay)이다. Clay를 이용한 고분자 나노복합재료는 강도 향상, 난연성, 가스 차단성, 내마모성, 저수축화 등의 장점이 있어서 자동차 소재 및 포장재 등에 우선적으로 적용되고 있다. 따라서 본고에서는 가스차단 소재의 필요성과 더불어 관련 소재 및 기술에 대하여 중심으로 살펴보도록 하겠다.

• 한국세라믹학회지
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• 제21권3호
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• pp.239-244
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• 1984

The effect of tetragonal $ZrO_2$ phase on the mechanical behavior in 7 mole% calcia partially stabilized zirconia has been studied. The $ZrO_2$ powder containg 7 mole% CaO prepared by Hot Petroleum Drying Method calcined at 80$0^{\circ}C$ for 1 hour was nearly 100% tetragonal but as the calcining temperature increased certain amount of monoclinic phase appeared. The sintered specimen at 1$700^{\circ}C$ for 5 hours was aged at 130$0^{\circ}C$ for 0, 24, 48, 72 hours. X-ray diffraction data showed that in the aged specimen monoclinic tetragonal and cubic phase coexisted. The Kc value of aged specimen for 48 hr was about 4.5MN/m3/2 much greater than unaged sample. But aged for 72 hr the KiC value was decreased. The increasing of toughness in PSZ is based on the Stress-Induced Phase Transformation that is metastable tetra-gonal $ZrO_2$ changes t stable monoclinic phase within the stress field of crack and the mechanical fracture energy absorption is occured But in this case due to certain amount of tetragonal phase transformed to monoclinic phase during cooling the microcrack effect by transformation also considered. Trerefore both Stress-Induced Phase Transformation and inclusion induced microcracking effect contrbute to the increase of fracture toughness of 7 mole% CaO-$ZrO_2$ containing monoclinic and tetragnola phase simulataneously.

• Corrosion Science and Technology
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• 제7권5호
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• pp.269-273
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• 2008

It is known that the fluoric resin has the most outstanding properties in the extremely acidic environment of high temperature. However, this resin is the thermal hardening type that needs long time heat treatments above $250^{\circ}C$. It's impossible to use in situ in the extremely acidic environment such as a huge FGD ductworks or industrial chemical tanks. Furthermore, even the natural hardening type fluoric coatings which can be hardened less than $120^{\circ}C$ can not be applied to the highly acidic environmental plants because of its chemical resistance. In this study, new fluoric coatings that has excellent thermal resistance, chemical resistance and corrosion resistance has been developed in order to solve above problems and to be applied to the large plant structures in the field. These newly developed coatings are organic and inorganic composite type that have fluoric rubber(100 wt%), fluoric resin(5~50 wt%), oxalates(5~30 wt%), inorganic fillers mixed with plate-type and bulk-type solids(20~150 wt%), hardeners(0.5~5 wt%), and hardening hasteners(0.1~3 wt%). The best chemical and physical properties of these coatings are acquired by variation of adhesive reinforcement agents, dispersants, leveling agents. Mixing ratios of plate-type and bulk-type inorganic fillers influence the thermal properties, abrasive resistance and chemical infiltration properties of coatings. The mixing control is also very important to have homogeneous surface and removing inner voids of coatings.

• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.17-26
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• 2007

재활용한 폴리프로필렌(재활용 COPP, 이하 COPP)에 무기계 폐기물인 패각을 도입하여 함량 변화에 따른 기계적 물성 및 난연성을 조사하였다. 상기 복합소재의 기계적 물성 향상을 위하여 상용화제(Polytail H)를 첨가하였고, 난연성 향상을 위하여 다양한 종류의 난연제($Al_2O_3$, DBDPO, $Sb_2O_3$)를 첨가하여 이에 따른 기계적 물성 및 난연성을 종합적으로 평가하였다. 측정 결과 재활용 COPP에 패각만 혼합하는 것보다는 추가적으로 상용화제를 혼합하는 것이 매트릭스인 폴리프로필렌과 패각과의 계면 결합력이 증대되어 패각만을 혼합하였을 때 보다 물성저하가 감소하였고, 충격강도의 경우는 100 wt% 재활용 폴리프로필렌(COPP)과 유사한 값을 나타내었다. 한편, 난연제 첨가에 따른 기계적 물성의 저하는 관찰되지 않았다. 제조된 재활용 COPP 복합소재의 UL-94규격에 의한 난연 테스트 결과 패각만을 혼합한 경우 패각 40 wt% 함유된 경우가 pure COPP보다 불이 붙을 때까지 걸리는 시간과 타는 시간이 지연됨을 확인할 수 있었지만, 난연 효과는 나타나지 않았다. 그러나, 패각을 난연제와 함께 복합화하여 제조한 소재에서는 뚜렷한 난연 효과를 관찰할 수 있었으며, 난연 효과는 $Sb_2O_3>Al_2O_3>DBDPO$의 순으로 효과가 있음을 확인하였다. UL-94 V-0 등급은 $Al_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 넣은 그레이드와 패각 40 wt%가 함유된 그레이드에서, 그리고 $Sb_2O_3$를 난연제로 사용한 모든 그레이드에서 관찰되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.92-100
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• 2022

본 논문에서는 SC가 시멘트 복합재료의 균열 자기치유 성능 및 역학적 회복성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여 캡슐화된 팽창성 무기재료 기반 고상 치유재를 제조하였다. SC는 시멘트 복합재료에 혼합하여 기초특성, 투수시험, 하중 재부하 시험을 평가하였다. SC는 시멘트 복합재료의 플로우를 다소 향상되었으며, 압축강도는 약 10 % 감소하였다. 또한 휨강도의 경우 약 30 % 감소하였다. SC를 시멘트 복합재료에 5 % 혼합할 경우, Plain의 균열 자기치유율이 약 𝜟10 % 수준을 향상시키는 효과가 있는 것으로 나타났으며, 하중 재부하 실험 결과, Plain의 역학적 회복율을 약 𝜟20 % 수준을 향상시키는 것으로 나타났다. 균열 자기치유율과 하중 재부하 시험에 의한 역학적 회복율의 상관관계를 분석한 결과, SC로 인하여 Plain의 치유면적을 증대시킬 수 있는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권4호
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• pp.15-21
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• 2006

본 연구는 목재에 무기물인 규산나트륨과 붕산, 인산을 단독 또는 혼합 침지처리하여 시험편의 중량증가율 및 수축률, 흡습성과 휨강도와 압축강도 및 경도의 기계적 성질을 측정하였다. 또한, $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$의 온도에서 시험편을 탄화시킨 후, 중량손실을 측정하여 무기물 처리재의 내열성에 대하여 조사하였다. 1) 물유리 침지 주입 시 중량증가율은 처리온도보다는 농도에 더 큰 영향을 받았으며, 물유리와 붕산 및 인산의 혼합처리가 단독처리에 비해 높은 중량증가율을 나타내었다. 2) 무기물 처리재의 수축율은 물유리처리를 제외하고는 무처리재보다 낮은 수축율 값을 나타내었으며, 흡습성 실험 결과 물유리나 인산이 포함된 경우에 높은 흡습성을 나타내었다. 3) 기계적 성질에 있어 휨강도는 대부분의 무기물처리재가 무처리재보다 낮은 값을 보였으나, 압축강도와 표면경도는 물유리나 붕산이 처리된 시험편의 경우 무처리재와 비슷하거나 보다 높은 값을 나타내었다. 4) 무기물 처리재를 $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$에서 탄화시킨 결과, 중량손실율의 약 50~70% 정도를 나타내어 무처리재보다 우수한 내열성을 나타내었다. 특히, $400^{\circ}C$까지의 온도에서는 시험편의 형태가 그대로 유지되었다.