• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.234-234
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• 2015

Metallic microwires are a promising material for use as a filler in various conductive composite structures. Because of their high anisotropy in shape, a low percolation threshold could be achieved, which is beneficial to a low-cost fabrication and better electrical conductivity even under an extremely low solid content. Here we developed a facile method to fabricate the Cu (core)-Ni (shell) microwires.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권3호
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• pp.671-674
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• 2009

In this work, high-aspect-ratio graphite nanofibers (GNFs) were used to improve the electrical, thermal, and mechanical properties of the poly(methyl methacrylate) (PMMA) polymer, as well as those of PMMA composites suitable for use in bipolar plates. In the result, an electrical percolation threshold for the composites was formed between 1 and 2 wt% GNF content. This threshold was found to be influenced strongly by the three separate stages of the meltblending process. The composites exhibited higher thermal and mechanical properties and lower thermal shrinkage compared with the neat PMMA. Thus, GNFs were demonstrated to have positive impacts on the thermo-mechanical properties of PMMA composites and showed, thereby, reasonable potential for use in composites employed in the fabrication of bipolar plates.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.136-143
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• 2015

초음파를 이용하여 poly(vinyl alcohol)(PVA)를 multiwalled carbon nanotube(MWCNT) 표면에 수상 그래프팅하였고, 개질된 MWCNT를 이용하여 PVA와 나노복합체를 제조하였다. PVA로 개질된 MWCNT는 PVA 매트리스에 높은 친화성을 띠고, 우수한 분산성을 가지며, 그 복합체는 균일한 물성을 가지고 있었다. 이로 인하여 0.1 wt% 함량의 MWCNT 첨가시에 전기전도도의 percolation threshold이 관찰되었다. 개질한 MWCNT를 3.0 wt%로 사용한 복합체는 순수 PVA 대비 인장강도는 약 50%, 파단 연신율은 약 430%, 모듈러스는 약 100% 증가하였다. 또한 개질된 MWCNT는 PVA 매트리스에 핵제로 작용하여 5.0 wt% 첨가 시, 결정화온도를 $8.5^{\circ}C$ 증가시키고 결정화도는 11.5% 증가하였다.

• 폴리머
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• 제38권4호
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• pp.502-509
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• 2014

탄소기반 판상형 나노재료인 산화 그래핀(GO)과 나노 흑연(GNP)은 고분자재료에 전기 전도성을 부여하기 위한 복합재료용 나노필러로 사용되고 있다. 본 연구에서는 폴리스티렌(PS)에 나노필러를 첨가한 PS/GO와 PS/GNP 나노복합재료를 라텍스 기법으로 제조한 다음 유변학적, 전기적 물성을 비교 고찰하였다. PS 입자는 무유화제 유화중합으로 중합하였으며, GO는 흑연으로부터 modified Hummers 방법으로 합성하였다. 친수성인 GO는 첨가제 없이 PS 수성 현탁액에 분산하였으며, GNP는 분산성을 높이기 위해 계면활성제를 첨가하여 분산하였다. 나노필러에 따른 유변물성은 GO가 GNP에 비해 높게 나타났는데, GO는 단일층으로 분산이 가능한 반면, GNP는 다수의 층이 겹쳐진 형태이므로 나노 규모의 균질한 분산을 이루지 못하기 때문이다. 전도성 통로가 형성되는 지점인 전기적 임계점은 PS/GO, PS/GNP 나노복합재료에 대하여 각각 0.50, 5.82 wt%로 나타났다. PS/GO 나노복합재료가 우수한 전기 전도도를 보여주는 이유는 성형 시 열처리에 의해 GO가 환원되기 때문이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권2호
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• pp.173-178
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• 2012

The $Y_2O_3$ ceramics have been widely used as plasma resistant materials in the semiconductor industry. In this study, composites made of plasma resistant $Y_2O_3$ and electrically conductive carbon have been produced. The electrical properties of this composite were measured with respect to the size, volume fraction of the conductive carbon phase, and sintering temperature. When micro-sized carbon was used, the composites were insulating up to 5 wt% addition of the carbon. However, when nano-sized carbon of around 60 ~100 nm was used, the composites became conductive over threshold volume fraction of carbon, which increased with increasing sintering temperature. This behavior of electrical conductivity of the composites was discussed in terms of the percolation theory. The percolation threshold of the conductivity seemed to be affected by the grain growth and coalescences of dispersed conductive carbon phases with grain growth of matrix $Y_2O_3$.

• 폴리머
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• 제38권2호
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• pp.250-256
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• 2014

본 연구에서는 이축 스크류식 압출기를 이용하여 폴리프로필렌(PP)에 도전성 필러인 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)와 스테인레스강 단섬유(SSF)를 첨가하여 복합체를 제조하였으며, 이에 대한 표면저항 및 기계적 특성을 조사하였다. 표면저항을 측정한 결과 PP/MWNT에 소량의 SSF를 첨가하였을 때 더 낮은 MWNT 함량에서 percolation threshold가 나타났다. 그리고 제조된 복합체에 대한 인장시험 결과 순수 PP와 비교해서 파괴점 신장률은 감소하였으나 탄성률과 강도는 증가하였다. 또한 동역학분석을 통하여 MWNT와 SSF 복합체의 저장탄성률과 tan ${\delta}$에 미치는 영향을 조사하였으며, SEM을 이용하여 필러들의 모폴로지 및 복합체의 파단면을 관찰하였다.

• 폴리머
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• 제35권1호
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• pp.17-22
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• 2011

본 연구에서는 폴리프로팔렌(PP)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 복합체를 이축압출기를 사용하여 펠렛형 MWCNT를 20wt%까지 함량별로 제조하고, MWCNT가 20 wt% 첨가된 복합체를 마스터배치(M/B)로 사용하여 다시 PP와 컴파운딩하여 희석하였다. PP/MWCNT 복합체는 함량 변화에 따라 전기전도도 열전도도, 모폴로지, 열적, 고체 점탄성, 기계적 성질을 조사하였고, 또한 희석된 PP/MWCNT 복합체와 1 단계 PP/MWCNT 복합체 간의 물성을 비교하였다. 전기전도도와 열전도도는 MWCNT의 함량이 3 wt% 일 때 percolation threshold 현상을 보였고 M/B로 제조된 복합체가 더 우수한 전도도를 보였다. 복합체의 MWCNT 함량이 증가하면 비등온 결정화 온도 및 열분해 온도가 증가하였다. 모폴로지를 통하여 M/B로 제조된 복합체의 MWCNT 길이가 짧아진 것을 확인하였고, 이는 기계적 물성의 향상에 도움을 준 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.767-773
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• 2014

응고 침전법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/탄소나노튜브(CNT) 나노복합재료의 유변물성 및 전기적 물성을 고찰하였다. CNT의 분산성 향상을 위해 도입하는 일반적인 방법인 화학적 개질이나 계면활성제 도포 방법은 CNT의 고유 물성을 저하시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 연구에서는 PS와 CNT를 dimethylformamide에 분산시킨 후 증류수에 응고 침전시키는 방법으로 나노복합재료를 제조하였다. 응고 침전법에 의한 CNT의 분산은 매우 효과적이어서 제조한 나노복합재료는 우수한 전기 전도도를 나타내었다. 또한 PS 매트릭스에 poly(styrene-co-divinylbenzene) 가교 입자를 첨가하여 가교 입자 첨가가 유변물성과 전기적 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 가교 입자를 첨가한 나노복합재료의 경우 CNT의 전기적 임계점이 0.25 wt%로 감소되었고 전기 전도도는 더욱 증가하였다. 이는 가교입자가 차지하는 부피 내의 CNT가 전기적 통로를 형성하는데 추가적으로 기여했기 때문으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제31권2호
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• pp.117-122
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• 2007

본 연구에서는 제자리 중합에 의해 합성된 기상성장 탄소나노섬유/폴리이미드(VGCNFs/PI) 복합재료 필름의 기계적, 전기적 특성과 열안정성을 만능재료 시험기와 체적저항기, 열중량분석기를 통해 관찰하였다. 그 결과, VGCNFs 일정량 첨가되었을 때 복합재료 필름의 인장강도가 증가한 것을 관찰할 수 있었다. VGCNFs/PI 복합재료 필름의 체적저항 값은 VGCNFs 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 전기적 percolation threshold는 VGCNFs 함량 1과 3 wt% 형성되었는데, 이는 복합재료 내부에서 VGCNFs 상호간 네트워크의 형성으로 인하여 전기적 경로가 만들어졌기 때문이라 판단된다. VGCNFs가 PI 복합재료 필름의 열안정성은 순수한 이미드 필름보다 VGCNFs가 첨가됨에 따라 향상되었으며, 이는 충전제로 사용한 VGCNFs가 PI 수지에 잘 분간됨에 따라 복합재료의 가교화에 영향을 주어 VGCNFs/PI 복합재료 필름의 열안정성이 향상된 것으로 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.216-219
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• 2009

$V_2O_5$ 나노선/폴리비닐 알코올(PVA) 고분자 복합체를 나일론 제조법을 응용하여 제작하였고 전기적 특성을 연구하였다. PVA가 아세톤, 에탄올, 메탄올 등의 벤젠기와 반응하여 얇은 막을 형성하는 것을 이용하여 나일론 섬유 제작방법과 유사하게 실타래를 감아올려 나노선 섬유가 섞인 폴리머 섬유를 만들었다. 폴리머-나노선 복합체는 내부에서 전도성이 있는 $V_2O_5$나노선 다발이 네트워크를 형성하기 때문에 전자기장을 차폐할 수 있는 고분자 섬유 등에 적용할 수 있다.