• 공업화학
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• 제26권5호
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• pp.543-548
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• 2015

리튬이온 전지용 음극소재의 용량 및 사이클 성능을 향상시키기 위해서 Si/C/CNF 합성물의 특성이 조사되었다. 제조과정으로는 SBA-15를 합성하고 볼밀링을 이용한 마그네슘환원을 통해 Si/MgO를 얻은 다음, Phenolic resin과 CNF를 이용해 탄화과정을 거쳐 최종적으로 산처리하여 Si/C/CNF 활물질을 합성하였다. 합성된 Si/C/CNF는 BET, XRD, FE-SEM 그리고 TGA를 이용하여 분석하였다. $50^{\circ}C{\sim}70^{\circ}C$까지 온도에 따라 SBA-15를 합성한 결과 $60^{\circ}C$에서 가장 큰 비표면적을 갖는 결과를 얻었다. 또한 LiPF6 (EC : DMC : EMC = 1 : 1 : 1 vol%) 전해질을 사용하여, 충방전, 사이클, CV와 임피던스 등과 같은 전기화학적 테스트를 수행하여 Si/C/CNF 전극의 이차전지 음극활물질로서 성능을 조사하였다. Si/C/CNF (Si : CNF = 97 : 3 중량비)를 이용한 전지의 용량은 1,947 mAh/g으로 다른 합성물보다 우수한 결과를 보였다. CNF 첨가량이 3 wt%에서 11 wt%로 증가함에 따라 용량 보존율이 84~77%로 안정성이 감소되었다. Si/C/CNF 합성소재 전극이 이차전지의 사이클 성능과 전기전도도를 개선할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제9권6호
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• pp.394-408
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• 2002

Nanostructured high strength metastable Al-, Mg- and Ti-based alloys containing different amorphous, quasicrystalline and nanocrystalline phases are synthesized by non-equilibrium processing techniques. Such alloys can be prepared by quenching from the melt or by powder metallurgy techniques. This paper focuses on one hand on mechanically alloyed and ball milled powders containing different volume fractions of amorphous or nano-(quasi)crystalline phases, consolidated bulk specimens and, on the other hand. on cast specimens containing different constituent phases with different length-scale. As one example. $Mg_{55}Y_{15}Cu_{30}$- based metallic glass matrix composites are produced by mechanical alloying of elemental powder mixtures containing up to 30 vol.% $Y_2O_3$ particles. The comparison with the particle-free metallic glass reveals that the nanosized second phase oxide particles do not significantly affect the glass-forming ability upon mechanical alloying despite some limited particle dissolution. A supercooled liquid region with an extension of about 50 K can be maintained in the presence of the oxides. The distinct viscosity decrease in the supercooled liquid regime allows to consolidate the powders into bulk samples by uniaxial hot pressing. The $Y_2O_3$ additions increase the mechanical strength of the composites compared to the $Mg_{55}Y_{15}Cu_{30}$ metallic glass. The second example deals with Al-Mn-Ce and Al-Cu-Fe composites with quasicrystalline particles as reinforcements, which are prepared by quenching from the melt and by powder metallurgy. $Al_{98-x}Mn_xCe_2$ (x =5,6,7) melt-spun ribbons containing a major quasicrystalline phase coexisting with an Al-matrix on a nanometer scale are pulverized by ball milling. The powders are consolidated by hot extrusion. Grain growth during consolidation causes the formation of a micrometer-scale microstructure. Mechanical alloying of $Al_{63}Cu_{25}Fe_{12}$ leads to single-phase quasicrystalline powders. which are blended with different volume fractions of pure Al-powder and hot extruded forming $Al_{100-x}$$(Al_{0.63}Cu_{0.25}Fe_{0.12})_x$ (x = 40,50,60,80) micrometer-scale composites. Compression test data reveal a high yield strength of ${\sigma}_y{\geq}$700 MPa and a ductility of ${\varepsilon}_{pl}{\geq}$5% for than the Al-Mn-Ce bulk samples. The strength level of the Al-Cu-Fe alloys is ${\sigma}_y{\leq}$550 MPa significantly lower. By the addition of different amounts of aluminum, the mechanical properties can be tuned to a wide range. Finally, a bulk metallic glass-forming Ti-Cu-Ni-Sn alloy with in situ formed composite microstructure prepared by both centrifugal and injection casting presents more than 6% plastic strain under compressive stress at room temperature. The in situ formed composite contains dendritic hcp Ti solid solution precipitates and a few $Ti_3Sn,\;{\beta}$-(Cu, Sn) grains dispersed in a glassy matrix. The composite micro- structure can avoid the development of the highly localized shear bands typical for the room temperature defor-mation of monolithic glasses. Instead, widely developed shear bands with evident protuberance are observed. resulting in significant yielding and homogeneous plastic deformation over the entire sample.

• 공업화학
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• 제23권4호
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• pp.372-376
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• 2012

탄소나노튜브는 좋은 전기 기계적 및 열적 특성을 가진 복합 재료 분야에서 가장 이상적인 나노 충전재이다. 따라서 탄소나노튜브의 복합 재료는 전도성 재료, 고강도를 가지면서 가벼운 무게를 가지는 재료에 이용된다. 탄소나노튜브 복합재료의 주요 문제점은 탄소나노튜브의 나쁜 분산에 있다. 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(MWNT)를 물리적 방법으로 전처리하였다. 전처리 후, 고분자/MWNT nanocomposites는 용해 공정에 의해 분산되었다. 물리적 방법은 고분자 wrapping 방법에 의해 준비되었다. ABS/MWNT 복합 재료의 기계적 및 전기적 특성을 SAN과 함께 wrapping된 MWNT와 미처리된 MWNT와 혼합된 ABS의 속성을 비교하여 연구하였다. MWNT가 wrapping된 복합체의 인장강도는 증가하였으나 충격강도는 감소한 수치를 보였다. 전기적 물성의 향상에는 미처리시료와 비교해 볼 때 큰 효과가 없었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.118-123
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• 2019

본 연구에서는 리튬이온전지 음극소재인 흑연의 낮은 이론 용량을 개선하기 위해 흑연/실리콘/피치 음극 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 흑연의 표면에 양친성 물질인 Polyvinylpyrrolidone (PVP)을 코팅한 후 (3-Aminopropyl)triethoxysilane(APTES)로 표면 처리된 실리카를 결합시켜 흑연/실리카를 합성하였으며, 실리카의 질량비에 따라 피치 소재로 코팅한 후 마그네슘 열 환원법을 통하여 실리카를 실리콘으로 환원시켜 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 음극소재는 XRD, SEM과 TGA를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 1.0 M $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%)의 전해액을 사용하여 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 제조된 흑연/실리콘/피치 복합소재의 실리카 비율이 28.5 wt% 일때 537 mAh/g의 높은 초기 방전 용량을 나타내었으며, 30 사이클까지의 사이클 성능은 95%로 매우 우수한 사이클 안정성과 율속 테스트에서 0.1 C/0.2 C 일 때 98% 회복을 나타냄을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권1호
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• pp.43-52
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• 2014

브롬화 이소부틸 이소프렌 (BIIR) 고무의 점착성에 미치는 나노점토(Cloisite 20A)의 영향을 조사하였다. 고무내 나노점토의 분산성은 SEM, TEM, XRD으로 분석하였다. 나노점토 충전 및 미충전 고무의 열적안정성은 TGA로 분석하였으며, 충전고무에서 열적안정성을 보였다. 또한 나노점토를 첨가하면 보강효과에 의해 고무의 강도가 증가하였다. 나노점토 첨가로 계면간 분자확산 정도는 감소할 것으로 판단되었지만, 본 연구에서 관찰된 분자확산에 의해 형성된 계면의 두께는 분자사슬간 엄킴현상을 유발하는데 충분하여 계면점착력이 증가하는 것으로 나타났다. 계면점착력 증가현상은 일정한 이상 (8 phr)의 나노점토가 첨가되었을 때 나타났다. 나노점토 첨가에 따른 표면특성의 변화를 조사하기 위해 접촉각 측정을 하였는데 큰 변화는 관찰되지 않았다.

• 폴리머
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• 제33권4호
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• pp.358-363
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• 2009

반응성기를 가지는 산무수물(maleic anhydride, MAH)을 폴리프로필렌(PP)에 도입함으로써 PP/극성 고분자의 블렌드 및 PP/filler의 복합소재 제조에서 계면과 계면 사이에 물리적 결합 이외의 화학적 결합을 향상시키고 기계적 특성 및 열적 특성을 극대화할 수 있다. 본 실험에서는 개시제(di-cumyl periofide, DCP)와 MAH 함량에 따른 그래프트율을 FT-IR과 화학적 적정법(chemical titration)을 이용하여 측정하였다. 그 결과 MAH의 함량이 증가할수록 그래프트율이 증가하였고 DCP의 함량이 0.06 wt% 일때에 가장 높은 그래프트율을 나타내었다. 또한, MAH의 함량에 따라 용융 흐름지수(melt index)가 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 용융온도 및 열 분해 등의 열적 거동은 시차주사열량계(DSC) 및 열중량 분석기(TGA)를 이용하여 MAH 그래프트율에 따른 변화를 분석하였다.

• Composites Research
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• 제31권2호
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• pp.76-81
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• 2018

In this study, the elemental mercury removal behaviors of silver-plated porous carbons materials were investigated. The pore structures and total pore volumes of the hybrid materials were analyzed by $N_2$ adsorption/desorption analysis at 77 K. The pore structures and surface morphologies of the hybrid materials were characterized by XRD and SEM, respectively. The elemental mercury adsorption capacities of all silver-plated porous carbons hybrid materials were higher than those of the as-received samples, despite the fact that the specific surface areas and total pore volumes decreased with increasing metal loading time. It was found that silver nanoparticles showed excellent elemental mercury removal behaviors in carbonaceous hybrid materials.

• 열처리공학회지
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• 제31권3호
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• pp.120-125
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• 2018

The PMMA composited material mixed with alumina studied to find the optimal condition, the adequate ratio of mixing, for the associated mechanical properties such as anti-corrosive, weatherproof performance. The 80% of hardness and 52% of scratch coefficient improved according to increasing ratio of alumina, which is mostly 3 times higher than that of pure PMMA, on other hand 16% of tensile strength and 35% of flexural strength has lost while alumina was adding in. The most proper ratio, having the best availability in substantial production, of composite between pure PMMA and alumina is determined as 93 wt. % vs 7 wt. %. Results of related five properties had estimated by using of a pentagram.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.27.2-27.2
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• 2009

Grinding characteristics for aluminium and carbon nanotubes (CNTs) powder during traditional and planetary ball milling investigated from the viewpoint of particle behaviour with the aimat developing CNT-dispersed samples ground based on powder metallurgy routes.In this work, a comparison between the pure aluminium and CNT input aluminium grinding was carried out to determine grinding time effect on size reduction.We observed that the use of the curly small-diameter multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) attributed to the beneficial role of the MWCNTs as grinding aids. It is suggested that careful choices of the sizes of CNTs and Al powders would allow fine-grinding of composite particles with uniformly distributed CNT reinforcements thereby ensuring improved properties of the final composites produced by low-temperature compacting.

• 전기학회논문지
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• 제62권5호
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• pp.649-656
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• 2013

A conventional epoxy-microsilica composite (EMC) and an epoxy-microsilica-nanosilicate composite (EMNC) were prepared in order to apply them to mold-type transformers, current transformers (CT) and potential transformers (PT). Nanosilicate was exfoliated in a epoxy resin using our electric field dispersion process and AC insulation breakdown strength at $30{\sim}150^{\circ}C$, glass transition temperature and viscoelasticity were studied. AC insulation breakdown strength of EMNC was higher than that of EMC and that value of EMNC was far higher at high temperature. Glass transition temperature and viscoelasticity property of EMNC was higher than those of EMC at high temperature. These results was due to the even dispersion of nanosilicates among the nanosilicas, which could be observed using transmission electron microscopy (TEM). That is, the nanosilicates interrupt the electron transfer and restrict the mobility of the epoxy chains.