• 공업화학
• /
• 제24권6호
• /
• pp.621-627
• /
• 2013

친환경 소재인 폴리프로필렌카보네이트(PPC)를 포장소재로서 응용하기 위하여 가로세로비가 큰 박리흑연 EFG(exfoliated graphite)를 이용하여 함량을 달리한 6종류의 PPC/EFG 나노복합필름을 제조하였다. 제조한 나노복합필름의 수분흡수 거동을 gravimetric method를 이용하여 측정하였으며, 나노복합필름의 수분에 대한 화학적 친화성(chemical affinity)과 모폴로지(morphology) 변화를 이용하여 해석하였다. 필름 내로의 수분확산 거동은 박막의 불균일성에도 불구하고 Fickian diffusion model에 잘 부합하였으며, EFG의 함량이 증가할수록 수분 확산계수와 수분 흡수량은 $12.5{\times}10^{-10}cm^2sec^{-1}$에서 $7.2{\times}10^{-10}cm^2sec^{-1}$, 8.9 wt%에서 4.2 wt%로 각각 감소하였다. 이는 수분에 대한 PPC의 차단특성이 EFG의 도입에 따라 향상되는 것을 의미한다. 높은 가로세로비를 가진 EFG를 PPC에 도입함으로써 PPC/EFG 나노복합필름의 수분에 대한 우수한 차단성 특성 발현은 패키징분야를 포함한 차단성이 요구되는 분야로의 친환경 PPC 응용성이 클 것으로 기대된다. 한편, EFG의 도입효과를 극대화하기 위한 추가적인 EFG의 분산성 향상연구가 필요하다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.251-255
• /
• 2009

나노사이즈의 귀금속을 $TiO_2$ 매트릭스에 균질하게 분산 시킨 구조는 염료감응형 태양전지의 유망한 광전극 특성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 이와 같은 금 및 백금 나노미립자를 균질하게 분산된 구조의 광전극을 제작하기 위하여 석영 및 ITO 기판위에 동시스퍼터법에 의하여 박막을 합성 하였다. XRD분석을 통하여 상분석을 수행 한 결과 합성된 나노컴포지트는 Rutile상이 지배적인 결정 구조를 나타냈으며 열처리를 $600^{\circ}C$까지 진행함에 따라 $TiO_2$ 결정성의 향상 및 귀금속인 금 및 백금의 나노미립자가 증가 하는 결과를 나타내었다. 귀금속인 금 및 백금이 분산된 $TiO_2$ 광전극에서는 자외선(UV) 영역을 포함하여 가시광(VIS) 영역의 빛의 조사에 광전류 응답 특성을 발현 하였다. 가시광선 영역에서 발현된 광전류 응답 특성은 나노사이즈로 분산된 금 및 백금 금속과 $TiO_2$와의 계면 준위에 기인 한 것으로 판명 되었다.

• 폴리머
• /
• 제28권6호
• /
• pp.551-555
• /
• 2004

셀룰로오스 디아세테이트에 다양한 종류의 가소제와 몬모릴로나이트를 메틸렌 클로라이드/에탄올 (9:1 w/w) 혼합용매에 첨가해 나노복합 필름 (nanocomposite film)을 제조하였다. 시차 주사 열분석 (DSC)을 이용하여 제조된 셀룰로오스 디아세테이트 필름의 열적 특성 (T$_{g}$)을 관찰하였으며, 가소제 함량이 증가함에 따라 T$_{g}$가 감소함을 관찰할 수 있었다. X-ray 회절 (XRD)을 이용하여 셀룰로오스 디아세테이트 필름내에서 몬모릴로나이트가 분산되는 정도를 관찰하였으며, 인장 강도와 인장 탄성률을 측정하여 셀룰로오스 디아세테이트 필름의 기계적 물성을 관찰하였다. 가소제의 함량을 30 wt%까지 증가시켰을 때 인장 탄성률은 1930 MPa에 1131 MPa로 감소하였고, 몬모릴로나이트의 함량을 7 wt%까지 증가시켰을 때 1731 MPa에서 2272 MPa로 증가하였다. 셀룰로오스 디아세테이트 필름의 기계적 물성은 가소제를 첨가할수록 감소하지만, 몬모릴로나이트의 첨가로 강화시킬 수 있다.다.

• 접착 및 계면
• /
• 제23권3호
• /
• pp.94-99
• /
• 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.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.304-304
• /
• 2014

Quaternary Ti-Al-Si-N films were deposited on WC-Co substrates by a hybrid deposition system of arc ion plating (AIP) method for Ti-Al source and DC magnetron sputtering technique for Si incorporation. The synthesized Ti-Al-Si-N films were revealed to be composites of solid-solution (Ti,Al)N crystallites and amorphous $Si_3N_4$ by instrumental analyses. The Si addition in Ti-Al-N films affected the refinement and uniform distribution of crystallites by percolation phenomenon of amorphous silicon nitride, similarly to Si effect in TiN film. As the Si content increased up to about 9 at.%, the hardness of Ti-Al-N film steeply increased from 30 GPa to about 50 GPa. The highest microhardness value (~50 GPa) was obtained from the Ti-Al-Si-N film having the Si content of 9 at.%, the microstructure of which was characterized by a nanocomposite of $nc-(Ti,Al)N/a-Si_3N_4$.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권2호
• /
• pp.371-378
• /
• 2012

3-Glycidoxypropyltrimethoxy silane(GPTMS)으로 친수성의 실리카 나노입자(SNPs)를 소수화하였으며, 소수화된 SNPs를 폴리우레탄-우레아(PUU) 에멀젼과 혼합하여 SNPs/PUU 나노복합체 필름을 제조하였다. 필름 제조 후 PUU 매트릭스 내 SNPs의 함량, SNPs 표면의 소수화 정도, 에폭시 그룹과의 열경화 반응 여부가 필름의 물성에 미치는 영향을 분석하였다. SNP 표면에 도입된 GPTMS의 최대 함량은 $1.99{\times}10^{-6}\;mol/m^2$로 SNP 표면적 기준으로 약 53% 수준이었다. GPTMS에 의한 소수화로 PUU 매트릭스 내 SNPs의 분산성이 향상되었으며, SNPs 함량이 5 wt.%에서 20 wt.%로 증가함에 따라 SNPs/PUU 나노복합체 필름의 유연성은 감소하였으나, 열 안정성은 증가하였다. 특히 Young's modulus와 tensile modulus는 에폭시의 열경화 반응 후에 크게 증가하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.371-377
• /
• 2019

A flexible piezoelectric energy harvester(f-PEH) that converts tiny mechanical and vibrational energy resources into electric signals without any restraints is drawing attention as a self-powered source to operate flexible electronic systems. In particular, the nanocomposites-based f-PEHs fabricated by a simple and low-cost spin-coating method show a mechanically stable and high output performance compared to only piezoelectric polymers or perovskite thin films. Here, the non-piezoelectric polymer matrix of the nanocomposite-based f-PEH is replaced by a P(VDF-TrFE) piezoelectric polymer to improve the output performance generated from the f-PEH. The piezoelectric hybrid nanocomposite is produced by distributing the perovskite PZT nanoparticles inside the piezoelectric elastomer; subsequently, the piezoelectric hybrid material is spin-coated onto a thin metal substrate to achieve a nanocomposite-based f-PEH. A fabricated energy device after a two-step poling process shows a maximum output voltage of 9.4 V and a current of 160 nA under repeated mechanical bending. Finite element analysis(FEA) simulation results support the experimental results.

• 한국포장학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.107-113
• /
• 2015

This work focused on the study of thermal properties and kinetic behavior of LDPE-nanoclay composite films. The effect of nanoclay content (0.5, 1, 3, and 5 wt%) on thermal stability and crystallization characteristics of the nanocomposites were investigated by Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The results from endothermic curve showed that the nanoclay played an important role in the crystallization of nanocomposites by acting as nucleating agent. From exothermic curve, there was a crystallization temperature shift which was attributed to crystallization process induced by nanoclay. The TGA results showed that the addition of nanoclay significantly increased the thermal stability of LDPE matrix, which was likely due to the characteristic of layered silicates/clays dispersed in LDPE matrix as well as the formation of multilayered carbonaceous-silicate char. A well-known Coats-Redfern method was used to evaluate the decomposition activation energy of nanocomposite. It was demonstrated that introducing of nanoclay to LDPE matrix escalated the activation energy of nanocomposite decomposition resulting in thermal stability improvement.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제4권5호
• /
• pp.531-548
• /
• 2008

Recently, dense sensor instrumentation for structural health monitoring has motivated the need for novel passive wireless sensors that do not require a portable power source, such as batteries. Using a layer-by-layer self-assembly process, nano-structured multifunctional carbon nanotube-based thin film sensors of controlled morphology are fabricated. Through judicious selection of polyelectrolytic constituents, specific sensing transduction mechanisms can be encoded within these homogenous thin films. In this study, the thin films are specifically designed to change electrical properties to strain and pH stimulus. Validation of wireless communications is performed using traditional magnetic coil antennas of various turns for passive RFID (radio frequency identification) applications. Preliminary experimental results shown in this study have identified characteristic frequency and bandwidth changes in tandem with varying strain and pH, respectively. Finally, ongoing research is presented on the use of gold nanocolloids and carbon nanotubes during layer-by-layer assembly to fabricate highly conductive coil antennas for wireless communications.

• Fibers and Polymers
• /
• 제6권2호
• /
• pp.108-112
• /
• 2005

Nanocomposite films were prepared by casting the solution of polyacrylonitrile (PAN) and single wall nanotube (SWNT) in nitric acid subsequent to sonication. Even though SWNT shows good dispersion visually, the reinforcing effect was not satisfactory. The G-band Raman spectra of the drawn film clearly demonstrated that SWNTs in the film are well-oriented along the drawing axis of the film. The electrical resistivity of the film prepared using nitric acid was lower than that of the film using DMF. Thus, nitric acid is presumably more effective in dispersing nanotubes than DMF.