• Elastomers and Composites
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• 제54권1호
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• pp.22-29
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• 2019

Chitosan-polyvinyl alcohol (PVA) -bamboo charcoal/silica (CS-PVA-BC/SI) hybrid fillers with compatibilized styrene-butadiene rubber (SBR) composites were fabricated by the interpenetrating polymer network (IPN) method. The structure and composition of the composite samples were characterized by scanning electron microscope (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The viscoelastic behaviors of the rubber composites and their vulcanizates were explored using a rubber processing analyzer (RPA) in the rheometer, strain sweep and temperature sweep modes. The storage and loss moduli of SBR increased significantly with the incorporation of different hybrid fillers, which was attributed to the formation of an interphase between the hybrid fillers and rubber matrix, and the effective dispersion of the hybrid fillers. The mechanical properties (hardness, tensile strength, oxygen transmission rate, and swelling rate) of the composite samples were characterized in detail. From the results of the mechanical test, it was found that BC-CS-PVA0SBR had the best mechanical properties. Therefore, the BC-CS-PVA hybrid filler provided the best reinforcement effects for the SBR latex in this research.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권5호
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• pp.633-644
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• 2023

Taking a look at the previously published papers, it is revealed that there is a porosity index limitation (around 0.35) for the mechanical behavior analysis of the functionally graded porous (FGP) structures. Over mentioned magnitude of the porosity index, the elastic modulus falls below zero for some parts of the structure thickness. Therefore, the current paper is presented to analyze the vibrational behavior of the FGP Timoshenko beams (FGPTBs) using a novel refined formulation regardless of the porosity index magnitude. The silica aerogel foundation and various hydrothermal loadings are assumed as the source of external forces. To obtain the FGPTB's properties, the power law is hired, and employing Hamilton's principle in conjunction with Navier's solution method, the governing equations are extracted and solved. In the end, the impact of the various variables as different beam materials, elastic foundation parameters, and porosity index is captured and displayed. It is revealed that changing hygrothermal loading from non-linear toward uniform configuration results in non-dimensional frequency and stiffness pushing up. Also, Al - Al2O3 as the material composition of the beam and the porosity presence with the O pattern, provide more rigidity in comparison with using other materials and other types of porosity dispersion. The presented computational model in this paper hopes to help add more accuracy to the structures' analysis in high-tech industries.

• 전기학회논문지
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• 제61권10호
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• pp.1454-1460
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• 2012

In order to develop an new electric insulation material for heavy electric equipments, epoxy/micro/nano composite (EMNC) was prepared by mixing micro-silica with nano layered silicate, where the nano layered silicate was synthesized by our electric field dispersion method, EMNSC was prepared by treating the EMNC with a silane coupling agent. Thermal properties such as glass transition temperature (Tg) and thermal expansion coefficient, and DMA characteristics were studied, and mechanicla properties such as tensile and flexural tests were performed. AC electrical insulation strength was also tested. All properties of EMNSC were modified by treating EMNC with silane coupling agent and it was confirmed that our new developed composites could be used in the heavy electric equipments.

• Elastomers and Composites
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• 제36권4호
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• pp.237-245
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• 2001

고무의 충전제로 사용되는 실리카의 보강효과를 높이기 위해 실란 커플링제인 bistriethox ysilyipropyltetrasulfide(Si 69)와 ${\gamma}$-mercaptopropyltrimethoxy silane(MPS)를 사용하여 실리카의 화학처리를 건식법과 습식법으로 행하였으며, 실란 커플링제를 직접 실리카와 혼합하는 건식법보다 혼합하기 전에 화학적으로 처리하는 건식법이 분산성, 젖음성, 동적특성 및 안정성에서 더욱 우수하였다. 화학처리된 실리카를 SBR 배합에 니더와 믹싱롤을 사용하여 균일하게 혼련하였고 측정한 물성으로부터 비교, 검토하였으며, 실란 커플링제를 사용하지 않을 때보다 물성이 현저히 증가하였으며, 실험으로부터 건식법의 경우 Si 69와 MPS의 최적 사용량은 2 w/w%이지만. 습식법의 경우 EA 및 TGA 분석으로부터 4 w/w% 이였다.

• 폴리머
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• 제26권4호
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• pp.445-451
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• 2002

본 연구에서는 실리카의 표면처리를 위해 실란 커플링제인, ${\gamma}$-methacryloxy propyl trimethoxy silane (MPS), ${\gamma}$-glycidoxy propyl trimethoxy silane (GPS), and ${\gamma}$-mercapto propyl trimethoxy silane (MCPS) 등을 사용하여 실리카 흡착특성과 기계적 계면물성에 대하여 고착하였다. 실란처리에 따른 실리카의 평형 확산압력, 표면 자유에너지, 비표면적을 BET법을 이용한 $N_2$/77 K 기체 흡착을 통하여 알아보았다. 본 실험결과 신란처리에 의해 실리카 표면에 도입된 비극성 관능기로 인해 실리카의 비표면적, 평형 확산압력, 표면 자유에너지의 비극성 요소가 증가하였으며 결과적으로 실리카/고무 복합재료의 기계적 계면 물성인 tearing energy ($G_{mc}$)가 향상되었음을 확인할 수 있었다. 그리고 MPS로 표면처리한 경우가 GPS, MCPS에 비해서 우수한 기계적 계면물성을 나타남을 관찰할 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제22권6호
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• pp.403-407
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• 2015

Poly-methylmetacrylate (PMMA) is mainly applied in the plastic manufacturing industry, but PMMA is weak and gradually got discolor. The strength of PMMA can be improved through organic-inorganic hybrid nano composites with inorganic nano particles such as, $SiO_2$ or ZrO. However, inorganic nano particles are mostly agglomerated spontaneously. In this study, the zeta potential is controlled using different types of organic solvent with different concentrations, dispersibillity of $SiO_2$ nano particles on the PMMA particle are analyzed. When 3 M acetic acid is used, absolute value of the zeta potential is higher, $SiO_2$ nano particle is well attached, and dispersed on the PMMA particle surface. Results indicate that the absolute value of the zeta potential affects the stability of $SiO_2$ dispersion.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.810-815
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• 2013

In this study, the capacitance and dielectric loss tangent of the silicone rubber which is combined with filler (30 phr~50 phr) have been measured on the range of 100 Hz~100 kHz and $30{\sim}170^{\circ}C$. It was found that when the frequency is 0.1 kHz~100 kHz and the silicone rubber is combined with 30 phr to 50 phr of filler, the capacitance of silicone rubber has increased by about 28.6 pF to 33 pF in 30 phr of filler, about 20 pF to 46.1 pF in 40 phr of filler and about 36.4 pF to 44 pF in 50 phr of filler. It seems that the volume of dielectric loss has gradually increased due to the temperature rise and the rotating of dipole in electric field through the electric dipole generated by the Si-O group which is induced by adding of filler, or the carbonyl group which is caused by oxidation. It seems that the dielectric dispersion in 0.1 kHz is caused by molecular motion of Siloxane group in main chain, and the dielectric dispersion in 10 kHz is caused by molecular motion of Methyl group in side chain.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.67-67
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• 2011

퍼멀로이의 내식성, 기계적 성질 등을 증가시키기 위해 복합도금을 실시하였다. 실리카 나노분말의 분산특성을 Zeta potential을 이용하여 측정하였으며 알칼리 도금액에서 퍼멀로이-실리카 복합도금을 실시하였다. 실리카 나노분말의 응집을 최소로 하기 위하여 전극의 RPM 변화, 첨가제와 초음파의 복합처리에 따른 변화, 전류 밀도 변화를 살펴보았다.

• 폴리머
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• 제34권1호
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• pp.1-7
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• 2010

기체 분리막의 투과 특성을 향상시키기 위하여 불소계 폴리이미드(6FDA-6FpDA) 고분자 매트릭스에 실리카 나노입자를 첨가한 유기-실리카계 복합 소재 막을 제조하였다. 실리카 입자의 분산도를 높이기 위하여 먼저 $\gamma$-MPS를 이용한 표면처리 과정을 거친 후, 6FDA-6FpDA와 단일상을 이룰 수 있는 PMMA를 실리카 나노입자 표면에 도입하였다. PMMA-graft-silica와 비교해 보았을 때, 순수 실리카 입자의 경우 불규칙 분산성으로 인하여 투과도는 증가하나 기체에 대한 낮은 선택도를 가졌다. PMMA를 도입시킨 실리카 입자를 첨가한 복합막의 경우 실리카 입자의 함량에 따라 고분자 필름을 제조하여 He, $O_2$, $N_2$, $CO_2$의 기체투과도를 측정하였다. 실험 결과 실리카 입자의 함량이 높아 질수록 사슬 정렬 방해에 의한 자유 부피가 증가되어 투과도가 증가되나 1 wt% 이후에는 과량의 실리카 입자의 첨가로 인한 고분자 내의 유효면적 감소로 인해 투과도가 감소하는 결과를 보였다. 전체적으로 가스의 투과도 증가로 인해 선택도의 감소를 보였으나 이산화탄소의 경우 선택도의 증가를 보였으며 이는 실리카 나노입자와 고분자 매트릭스 사이의 상호 결합으로 인해 나타나는 크기 제어에 의한 선택도 향상이다.

• Elastomers and Composites
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• 제48권2호
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• pp.103-113
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• 2013

실리카와 실란을 포함하는 고무 복합체의 최적 배합조건을 찾기 위하여 배합온도와 시간을 달리한 고무복합체의 특성을 평가하였다. 고무복합체의 제조를 위한 배합온도는 $120^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, $160^{\circ}C$의 다양한 배합시간으로 배합한 후 고무복합체의 특성을 평가하였다. 배합시간이 증가할수록 점도의 감소와 결합고무가 증가하였으나, 배합시간의 증가에 따른 점도의 변화는 배합온도가 낮을수록 크고, 결합고무의 증가속도는 온도가 높을수록 크게 나타났다. 낮은 온도인 $120^{\circ}C$인 경우 배합 시간이 바뀌어도 가교 속도는 거의 일정한 반면 10분 이하의 배합 시간에서는 분산이나 반응이 충분치 않음을 동적 점탄성과 분산 평가 등을 통하여 알 수 있었다. 반대로 높은 온도에서는 충분한 반응에 의하여 동적 점탄성 특성 등이 우수한 것으로 나타나지만 가교 속도나 물성의 변화 등이 매우 민감하고 과도한 결합고무의 형성 때문에 적합한 온도 조건이 아님을 확인하였고, 변성 S-SBR 실리카 배합에서는 $140^{\circ}C$에서 10분 정도의 배합이 분산과 실리카-실란 결합의 최적 조건임을 확인하였다.