• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.47-52
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• 2004

본 논문에서는 사출성형법과 용매를 이용한 필름 캐스팅 방법을 혼용하여 MWNT/PMMA 나노복합재료의 제작방법을 확립하였다. 본 제작법을 이용하여, PMMA 모재 내에서 MWNTs의 분산도를 향상시킬 수 있었고 또한 분산상을 유지하면서 복합재료를 제작할 수 있었다. 제작된 복합재료의 기계적 물성을 측정하였고, 주사현미경 사진을 이용하여 파단면에서의 분산도를 확인해 보았다. 아울러 계면활성제가 MWNTs의 분산도 향상 및 기계적 물성 향상에 미치는 영향을 알아보았다

• Macromolecular Research
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• 제12권1호
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• pp.38-45
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• 2004

A highly flexible polyimide (PI) was synthesized successfully from ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate) (TMEG) and 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPER) for its application in electronics. To enhance the thermal stability and mechanical properties of this novel PI, we prepared PI nanocomposite films using nanoparticles of clays that had been treated with organic intercalating agents (organoclays). We used two types of organoclays: montmo-rillonite (MMT) treated with hexadecylamine (C$\_$16/) and MMT treated with dimethyl dihydrogenated tallow quaternary ammonium (l5A). PI/organoclay hybrid films were obtained by first preparing poly(amic acid) (PAA)/organoclay films and then converting the PAA to polyimide by thermal conversion. PAA was characterized by FT-IR and $^1$H-NMR spectroscopy and the conversion of PAA to PI was confirmed by FT-IR spectroscopy. We analyzed the dispersion of the organoclays in the PI film by X-ray diffraction. The thermal stability and mechanical properties of the hybrid films were also investigated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.297.2-297.2
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• 2016

Photoacoustic generation of ultrasound is an effective approach for development of high-frequency and high-amplitude ultrasound transmitters. This requires an efficient energy converter from optical input to acoustic output. For such photoacoustic conversion, various light-absorbing materials have been used such as metallic coating, dye-doped polymer composite, and nanostructure composite. These transmitters absorb laser pulses with 5-10 ns widths for generation of tens-of-MHz frequency ultrasound. The short optical pulse leads to rapid heating of the irradiated region and therefore fast thermal expansion before significant heat diffusion occurs to the surrounding. In this purpose, nanocomposite thin films containing gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), or carbon nanofibers have been recently proposed for high optical absorption, efficient thermoacosutic transfer, and mechanical robustness. These properties are necessary to produce a high-amplitude ultrasonic output under a low-energy optical input. Here, we investigate carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite transmitters and their nanostructure-originated characteristics enabling extraordinary energy conversion. We explain a thermoelastic energy conversion mechanism within the nanocomposite and examine nanostructures by using a scanning electron microscopy. Then, we measure laser-induced damage threshold of the transmitters against pulsed laser ablation. Particularly, laser-induced damage threshold has been largely overlooked so far in the development of photoacoustic transmitters. Higher damage threshold means that transmitters can withstand optical irradiation with higher laser energy and produce higher pressure output proportional to such optical input. We discuss an optimal design of CNT-PDMS composite transmitter for high-amplitude pressure generation (e.g. focused ultrasound transmitter) useful for therapeutic applications. It is fabricated using a focal structure (spherically concave substrate) that is coated with a CNT-PDMS composite layer. We also introduce some application examples of the high-amplitude focused transmitter based on the CNT-PDMS composite film.

• 폴리머
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• 제30권6호
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• pp.545-549
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• 2006

폴리(비닐 알코올) (PVA)과 폴리아크릴산-말레산-공중합체(PAM)의 블렌드를 수용액 상태로 얻은 후 점토인 사포나이트(SPT)를 분간시켜 필름 형태인 PVA/PAM/SPT의 나노복합재료를 합성하였다. 용액 삽입법을 이용하여 점토 함량을 0-9 wt%의 다양한 농도로 변화시켜 얻은 나노복합재료에 대해 분산도, 모폴로지 및 열적-기계적 성질 등을 각각 조사하였다. 점토 함량이 3 wt%일 때 점토 입자는 PVA/PAM 블렌드에 잘 분산되었으며, 점토함량이 7 wt%보다 많을 경우에는 고분자 모체에 일부 뭉친 구조가 관찰되었다. 나노복합재료의 열적 안정성은 점토함량이 9 wt%로 증가할 때까지 꾸준히 증가하였다. 인장 강도와 초기인장 탄성률은 점토 함량이 7 wt%일 때 최고값을 나타내었으나 그 이상의 점토 농도에서는 오히려 감소하였다. 본 연구 결과로부터 소량의 점토 첨가는 PVA/PAM 나노복합재료 필름의 열적, 기계적 성질을 증가시키는데 도움이 된다는 것을 알았다.

• Composites Research
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• 제25권3호
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• pp.70-75
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• 2012

음향작동기의 응용으로, CNT, ITO와 xGnP로 코팅된 PVDF 나노복합재료의 계면접착 내구성과 전기적 특성을 평가하였다. CNT, ITO와 xGnP의 고유 전기적 특성으로 인하여 xGnP로 코팅된 나노복합재료가 CNT, ITO 경우보다 다소 낮은 전기저항을 나타내었으나, 모두 양호한 음향특성을 보여주었다. 나노복합재료의 계면 내구성은 정적 접촉각 시험을 통해 미처리 CNT 와 플라즈마 처리된 CNT 그리고 플라즈마 처리된 PVDF간의 표면에너지, 접착일, 그리고 퍼짐계수를 평가하여 계면 내구성과의 상호 관련성을 확인하였다. 음향 작동기로서 xGnP 나노복합재료의 최적의 작동성은 시편의 곡률반경, 코팅정도를 달리 하여 음향 측정기를 사용하여 음향특성을 측정하였다. 나노재료의 고유의 전기적 특성으로 인하여 xGnP가 CNT나 ITO보다 음향작동기로서 더 적합함을 알 수 있었다. 곡률반경이 약 15도일 때 가장 적합하며, 코팅두께에 따라 음향특성이 차이가 나지만 투명도도 좋으면서 음향특성도 우수한 음향 작동기를 제작할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.777-782
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• 2008

초음파 중합법을 이용하여 pyrrole을 중합시킴으로써 polypyrrole 나노입자를 합유하는 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 합성하였다. 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 만들기 위한 $TiCl_4$-계면활성제 용액에 pyrrole을 넣어주고 초음파 중합시킴으로써 용액 내에 polypyrrole 나노입자들이 잘 분산된 형태로 만들어졌다. 이 용액을 이용하여 spin-coating과 열처리를 함으로써 polypyrrole 나노입자를 합유하는 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 제조하였다. 열처리 후에도 기공 구조는 잘 유지되었으며, polypyrrole 나노입자들이 박막 내에 잘 분산되었다. 주형물질인 계면활성제의 종류와 pyrrole의 양을 조절함으로써, 합성된 박막의 기공 크기와 빛의 흡광도를 조절하였다.

• 접착 및 계면
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• 제23권3호
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• pp.94-99
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• 2022

졸-겔 공정 및 용액 블렌딩 공정을 이용하여 삼성분계(그래핀/실리카/EVOH) 나노 복합 코팅 물질을 제조하였다. SEM 관찰 및 XRD 분석을 통하여 제조된 산화 그래핀의 삽입/박리 구조뿐만 아니라 나노 복합 물질 내에서의 그래핀 나노 판상체와 실리카 입자의 박리 구조 및 분산 상태를 확인하였다. 삼성분계 나노 복합 물질로 코팅된 BOPP의 산소 차단성은 산화 그래핀 및 실리카 입자를 일정 수준의 함량으로 첨가했을 때 이성분계(실리카/EVOH) 나노 복합 코팅 필름에 비해 뚜렷하게 향상되었나, 그 이상의 함량으로 첨가하면 불완전한 박리 및 그래핀 적층체의 분산과 실리카 클러스터의 미세 크랙 발생으로 인하여 차단성이 거의 일정하거나 또는 그 증가 폭이 매우 작은 것으로 나타났다. 또한 나노 복합 코팅 필름의 투명성은 그래핀 함량에 따른 필름의 광투과율을 측정함으로써 확인하였으며, 이러한 결과로부터 식품 포장 필름으로의 적용 가능성을 제시할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제22권6호
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• pp.1-6
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• 2009

탄소나노튜브 고분자 복합체는, 외력에 의한 변형에 따라 전기적 저항이 변화하는 피에조저항(piezoresistivity) 거동을 나타낸다. 피에조저항은 고분자 모재 내에서 탄소나노튜브가 형성하는 전기전도망(conductive network)의 변화에 의해서 발현된다. 피에조저항 낮은 탄소나노튜브 함유량에서 더 현저하게 나타난다. 탄소섬유, 카본블랙 등 타 탄소기반 소재에 비해 전기전도도와 길이 대 직경비(aspect ratio)가 월등히 우수하기 때문에, 낮은 탄소나노튜브의 함유량에서도 스트레인 센싱시스템을 구현할 수 있다. 본 연구에서는, 구조물에 부착 또는 임베드 시켜서 구조물의 건전성을 실시간을 진단할 수 있는 탄소나노튜브 고분자 복합체 기반 센싱시스템을 개발하였다. 센서는 열가소성 수지와 다중벽 탄소나노튜브를 사용하여 필름 형태로 제조되었으며, 센싱 성능은 나노복합체를 구조물에 부착한 후 인장, 굽힘, 압축 등의 다양한 형태의 하중을 가하면서 평가하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권3호
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• pp.169-175
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• 2018

Cu-Salen complex was prepared and attached into chitosan (Cs) polymer backbone. Nanocomposite of the synthesized polymer was prepared with functionalized carbon nano-particles (Cs-Cu-sal/C) to modify the electrode surface. The surface morphology of (Cs-Cu-sal/C) nanocomposite film showed a homogeneous distribution of carbon nanoparticles within the polymeric matrix. The cyclic voltammogram of the modified electrode exhibited a redox behavior at -0.1 V vs. Ag/AgCl (3 M KCl) in 0.1 M PB (pH 7) and showed an excellent hydrogen peroxide reduction activity. The Cs-Cu-sal/C electrode displays a linear response from $5{\times}10^{-6}$ to $5{\times}10^{-4}M$, with a correlation coefficient of 0.993 and detection limit of $0.9{\mu}M$ (at S/N = 3). The sensitivity of the electrode was found to be $0.356{\mu}A\;{\mu}M^{-1}\;cm^{-2}$.

• Advances in materials Research
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• 제1권1호
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• pp.93-107
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• 2012

Epoxy resin is widely used in high voltage apparatus as insulation. Fillers are often added to epoxy resin to enhance its mechanical, thermal and chemical properties. The addition of fillers can deteriorate electrical performance. With the new development in nanotechnology, it has been widely anticipated that the combination of nanoparticles with traditional resin systems may create nanocomposite materials with enhanced electrical, thermal and mechanical properties. In the present paper we have carried out a comparative study on dielectric properties, space charge and dielectric breakdown behavior of epoxy resin/nanocomposites with nano-fillers of $SiO_2$ and $Al_2O_3$. The epoxy resin (LY556), commonly used in power apparatus was used to investigate the dielectric behavior of epoxy resin/nanocomposites with different filler concentrations. The epoxy resin/nanocomposite thin film samples were prepared and tests were carried out to measure their dielectric permittivity and tan delta value in a frequency range of 1 Hz - 1 MHz. The space charge behaviors were also observed by using the pulse electroacoustic (PEA) technique. In addition, traditional epoxy resin/microcomposites were also prepared and tested and the test results were compared with those obtained from epoxy resin/nanocomposites.