• 제목/요약/키워드: thermal dispersion

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Electrically conductive nano adhesive bonding: Futuristic approach for satellites and electromagnetic interference shielding

  • Ganesh, M. Gokul;Lavenya, K.;Kirubashini, K.A.;Ajeesh, G.;Bhowmik, Shantanu;Epaarachchi, Jayantha Ananda;Yuan, Xiaowen
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제4권6호
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    • pp.729-744
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    • 2017
  • This investigation highlights rationale of electrically conductive nano adhesives for its essential application for Electromagnetic Interference (EMI) Shielding in satellites and Lightning Strike Protection in aircrafts. Carbon Nano Fibres (CNF) were functionalized by electroless process using Tollen's reagent and by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) process by depositing silver on CNF. Different weight percentage of CNF and silver coated CNF were reinforced into the epoxy resin hardener system. Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs clearly show the presence of CNF in the epoxy matrix, thus giving enough evidence to show that dispersion is uniform. Transmission Electron Microscopy (TEM) studies reveal that there is uniform deposition of silver on CNF resulting in significant improvement in interfacial adhesion with epoxy matrix. There is a considerable increase in thermal stability of the conductive nano adhesive demonstrated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). Four probe conductivity meters clearly shows a substantial increase in the electrical conductivity of silver coated CNF-epoxy composite compared to non-coated CNF-epoxy composite. Tensile test results clearly show that there is a significant increase in the tensile strength of silver coated CNF-composites compared to non-coated CNF-epoxy composites. Consequently, this technology is highly desirable for satellites and EMI Shielding and will open a new dimension in space research.

Electric Conduction Mechanisms Study within Zr Doped Mn3O4 Hausmannite Thin Films through an Oxidation Process in Air

  • Said, L. Ben;Boughalmi, R.;Inoubli, A.;Amlouk, M.
    • Applied Microscopy
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    • 제47권3호
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    • pp.131-147
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    • 2017
  • In this work further optical and electrical investigations of pure and Zr doped $Mn_3O_4$ (from 0 up to 20 at.%) thin films as a function of frequency. First, the refractive index, the extinction coefficient and the dielectric constants in terms of Zr content are reached from transmittance and reflectance data. The dispersion of the refractive index is discussed by means of Cauchy model and Wemple and DiDomenico single oscillator models. By exploiting these results, it was possible to estimate the plasma pulse ${\omega}_p$, the relaxation time ${\tau}$ and the dielectric constant ${\varepsilon}_{\infty}$. Second, we have performed original ac and dc conductivity studies inspired from Jonscher model and Arrhenius law. These studies helped establishing significant correlation between temperature, activation energy and Zr content. From the spectroscopy impedance analysis, we investigated the frequency relaxation phenomenon and hopping mechanisms of such thin films. Moreover, a special emphasis has been putted on the effect of the oxidation in air of hausmannite thin films to form $Mn_2O_3$ ones at $350^{\circ}C$. This intrigue phenomenon which occurred at such temperature is discussed along with this electrical study. Finally, all results have been discussed in terms of the thermal activation energies which were determined with two methods for both undoped and Zr doped $Mn_3O_4$ thin films in two temperature ranges.

Synthesis of Core-shell Copper nanowire with Reducible Copper Lactate Shell and its Application

  • Hwnag, Hyewon;Kim, Areum;Zhong, Zhaoyang;Kwon, Hyeokchan;Moon, Jooho
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.430.1-430.1
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    • 2016
  • We present the concept of reducible fugitive material that conformally surrounds core Cu nanowire (NW) to fabricate transparent conducting electrode (TCE). Reducing atmosphere can corrodes/erodes the underlying/surrounding layers and might cause undesirable reactions such impurity doing and contamination, so that hydrogen-/forming gas based annealing is impractical to make device. In this regards, we introduce novel reducible shell conformally surrounding indivial CuNW to provide a protection against the oxidation when exposed to both air and solvent. Uniform copper lactate shell formation is readily achievable by injecting lactic acid to the CuNW dispersion as the acid reacts with the surface oxide/hydroxide or pure copper. Cu lactate shell prevents the core CuNW from the oxidation during the storage and/or film formation, so that the core-shell CuNW maintains without signficant oxidation for long time. Upon simple thermal annealing under vacuum or in nitrogen atmosphere, the Cu lactate shell is easily decomposed to pure Cu, providing an effective way to produce pure CuNW network TCE with typically sheet resistance of $19.8{\Omega}/sq$ and optical transmittance of 85.5% at 550 nm. Our reducible copper lactate core-shell Cu nanowires have the great advantage in fabrication of device such as composite transparent electrodes or solar cells.

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분산제 처리에 따른 에폭시-나노콤포지트의 구조적, 열적, 전기적 특성 (Strucural, Thermal, Electrical Characteristics of Epoxy-Nanocomposites according to Dispersion Agent Treatment)

  • 박재준;이상협;김재봉;이성일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.256-256
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    • 2009
  • 에폭시수지에 층상실리케이트 나노입자를 충진함량별로 충진시킨 나노콤포지트를 제조하여 충진함량의 변화와 분산제 첨가를 통하여 분산제효과를 조사하였다, 충진함량의 변화는 1, 3, 5, 7, 9wt%과 분산제 변화를 05, 1.5, 2.5wt%로 구조적, 열적, 전기적 특성을 조사하였다. 분산처리는 초음파 기법을 적용하여 분산하였다. 구조적 특성으로 X-RD조사한 결과 0.5wt%분산제처리를 한 경우 완전한 박리를 가져오지 못하였고, 부분적인 박리를 가져왔다. 이는 분산제 처리량이 나노입자 표면정체를 제어할수 없기 때문으로 사료된다. 분산제 1.5wt%를 첨가한경우로 충진함량별 X-RD특성은 1wt%는 완전한 박리를 나타내었고 함량의 증가에 따라 박리정도가 약간 낮아지는 경우를 알 수 있다. 이런 경우 전기적특성중 단시간 절연파괴특성에서 나타내고 있다. 충진함량이 낮을수록 스케일파라미터의 값이 높고, 함량이 증가할수록 낮아지는 경우이다. 이는 분산정도에따라 절연파괴강도에 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 열적특성에서 유리천이온도는 1,3,5wt%에서는 증가하는 결과를 더욱 충진함량이 증가하면 오히려 감소되는 특성을 나타내고 있다. 결국은 분산정도에따라 전기적 특성 및 열적특성이 크게 변화되는 특성을 나타내었다.

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폴리프로필렌/몬모릴로나이트 나노복합체의 제조 및 물성 (Preparation and Characterization of Polypropylene/Montmorillionite Nanocomposites)

  • 이상욱;오인환;이재홍;최길영;이성구
    • 폴리머
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    • 제29권3호
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    • pp.271-276
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    • 2005
  • 폴리프로릴렌(Polypropylene, PP)과 몬모릴로나이트(Montmorillonite, MMT)의 나노복합체를 용융 혼합 방법으로 제조하였다. MMT는 dimethyl hydrogenated tallow 2-eaylhexyl ammonium으로 개질된 MMT(Cloisite 15A)를 사용하였다. 상용 화제로는 telechelic OH 그룹을 갖는 폴리올레핀 올리고머를 사용하였다. X선 회절 패턴의 분석과 TEM 사진을 통해 MMT의 박리 정도를 조사하였다. 상용화제의 함량이 25 phr일 경우 MMT의 박리가 잘 일어나는 것을 알 수 있었다. 열중량분석법(TGA)으로 측정한 열안정성은 MMT의 함량이 5 phr까지 증가할수록 우수해짐을 확인하였다. 복합전단 점도와 저장 탄성률은 상용화제의 함량이 감소할수록, MMT의 함량이 증가할수록 우수해지는 것으로 나타났다.

실록산 변성 에틸렌프로필렌 고무/고밀도 폴리에틸렌/카본블랙 복합체의 제조와 물성 (Preparation and Properties of Siloxane Modified EPDM/HDPE/Carbon black Composite)

  • 이병철;강두환
    • 폴리머
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    • 제31권1호
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    • pp.80-85
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    • 2007
  • Maleic anhydride (MA)와 ethylene-propylene-diene terpolymer(EPDM)를 용액중합으로 말레화 EPDM(MEPDM)을 제조하고 이를 quaternary ammonium silyl Polydimethylsiloxane-TCNQ adduct(PST)와 internal mixer(Rheomix 600P)를 사용하여 용융중합으로 MEPDM-g-PST 공중합체를 제조하였다. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 MEPDM-g-PST 공중합체 및 카본블랙 (5, 10, 15 및 20 phr)을 배합하여 MEPDM-g-PST/HDPE/CB 복합체(MPEC)를 제조하였고 HDPE와 카본블랙(5, 10, 15 및 20 phr)을 배합하여 HDPE/CB 복합체(PEC)를 각각 제조하였다. MEPDM-g-PDMS 공중합체의 구조는 FTIR을 이용하여 확인하였으며 MA의 최대 그래프트율은 2.35%이였다. 제조한 복합체의 열적 특성을 측정한 결과 MPEC와 PEC는 유사한 열분해 온도를 나타내었다. MPEC의 인장강도는 카본블랙의 함량이 5에서 20 phr로 증가함에 따라 240에서 372 MPa로 증가하였으며 모폴로지를 분석한 결과 PEC보다 MPEC의 경우에서 카본블랙의 분산이 보다 더 잘 이루어졌음을 확인하였다.

탄소 나노튜브를 이용한 나노유체의 특성 비교 연구 (A Comparative Study on Characteristics of Nanofluids Using Carbon NanoTubes)

  • 안응진;박성식;김남진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.74.1-74.1
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    • 2011
  • 탄소나노튜브는 높은 전기 전도성과 열 전도성을 가지며, 이러한 특성 때문에 21세기를 주도해 나갈 수 있는 차세대 첨단 소재로서 각광을 받고 있다. 또한 최근에는 나노공학기술의 발달로 인하여 획기적으로 높은 열전도도를 나타내는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nanotubes, MWCNTs)의 대량 생산이 가능하게 되면서 다중벽 탄소나노튜브의 높은 열전도도 특성을 이용하여 탄소나노튜브를 기본 유체 및 기능성 유체에 안정하게 분산 시킨 후 이를 이용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 탄소나노튜브를 유체에 안정하게 분산시키기 위한 방법으로는 기계적 분산법, 물리적 흡착에 의한 분산법, 화학적 개질에 의한 분산법이 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 분산 방법과 탄소나노튜브 입자의 물성치에 따른 나노유체의 특성을 알아보기 위하여 나노유체의 열전도도와 점도 특성을 비교 분석하였다. 모든 물성치는 같지만 탄소나노튜브의 길이만 다른 두 종류의 다중벽 탄소나노튜브에 각각 계면 활성제(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 100 wt%와 고분자 화합물(Polyvinyl Pyrrolidone, PVP) 300 wt%를 첨가하여 나노유체를 제조하였으며, 산화처리 된 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-Walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 증류수에 초음파 분산하여 산화나노유체를 제조하였다. 나노유체의 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 나노유체의 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하여 측정하였다. 실험 결과, 상온에서 동일 혼합비의 나노유체를 비교했을 때, 산화나노유체가 SDS 100 wt%, PVP 300 wt%를 혼합한 다른 나노유체보다 높은 열전도도 특성을 보였으며 점도 특성 또한 가장 낮은 것으로 측정되었다. 특히 상온에서 0.1vol%의 산화 CM-100 나노유체는 증류수보다 열전도도가 8.34%가 증가하였고, $10^{\circ}C$의 저온에서는 상온에서 증류수와 비교하여 측정된 열전도도 값보다 0.36%가 감소한 7.98%가 증가함을 보였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 높은 열전도도를 필요로 하는 열교환기의 작동유체나 기타 활용 분야에 대한 기초 자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.

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분말 사출성형법으로 제조된 T42 고속도 공구강의 소결거동 (A Study on the Sintering Behavior of T42 High Speed Steel by Powder Injection Molding (PIM) Process)

  • 박동욱;김혜성;권영삼;조권구;임수근;안인섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.117-121
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    • 2012
  • Tool steels serve a large range of applications including hot and cold workings of metals and injection mouldings of plastics or light alloys. The high speed steels (HSS) are specifically used as cutting tools and wear parts because it has high strength, wear resistance and hardness along with appreciable toughness and fatigue resistance. From the view of HSS microstructure, it can be described as metallic matrix composites formed by a ferrous with a dispersion of hard and wear resistant carbides. The experimental specimens were manufactured using the PIM with T42 powders (50~80 vol.%) and polymer (20~50 vol.%). The green parts were debinded in n-hexane solution at $60^{\circ}C$ for 8 hours and thermal debinded at an $N_2-H_2$ mixed gas atmosphere for 8 hours. Specimens were sintered in high vacuum ($10^{-5}$ Torr) and various temperatures.

Structural Studies on RUNX of Caenorhabditis elegans by Spectroscopic Methods

  • Son, Woo-Sung;Kim, Jong-Wan;Ahn, Hee-Chul;Park, Sung-Jean;Bae, Suk-Chul;Lee, Bong-Jin
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.54-68
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    • 2002
  • PEBP2/CBF (Polyomavirus Enhancer-core Binding Protein 2/Core Binding Factor), represents a new family of heterodimeric transcription factor. Those members play important roles in hematopoiesis and osteogenesis in mouse and human. PEBP2/CBF is a sequence-specific DNA binding protein. Each member of the PEBP2/CBF family of transcription factors is composed of two subunits, ${\alpha}$ and ${\beta}$. The evolutionarily conserved 128 amino acid region in ${\alpha}$ subunit has been called the Runt domain, which harbors two different activities, the ability to bind DNA and interact with the ${\beta}$ subunit. Recently, cDNA clones encoding the C. elegans Runt domain were isolated by screening a cDNA library. This gene was referred to run (Runt homologous gene). In this study, the basic experiments for the structural characterization of RUN protein were performed using spectroscopic methods. We have identified the structural properties of RUN using bioinformatics, CD and NMR. The limit temperature of the structural stability was up to 60$^{\circ}C$ with irreversible thermal process, and the structure of RUN seems to adopt ${\alpha}$ helices and one or more ${\beta}$ sheet or turn. The degree of NMR peak dispersion and intensity was increased by addition of glycine. Therefore, glycine could be used to alleviate the aggregation property of RUN in NMR experiment.

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스테레오 컴플렉스를 이용한 폴리유산 복합재 제조 및 성능 개선 (Preparation and Performance Improvement of Polylactic acid based composites by stereocomplex)

  • 홍채환;김연희;박준서;남병욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.1671-1676
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    • 2015
  • 폴리-L-유산 (PLLA)/폴리-D-유산(PDLA)의 스테레오컴플렉스(SC) 특유의 결정 거동은 PLLA/PDLA의 블렌드의 특정한 용융 조건에서 나타난다. 이를 적용하여 PLA 스테레오컴플렉스를 제조하기 위해 전반적인 조성에서 PLLA와 PDLA를 블렌드 하였다. 또한 충격 강도와 열변형온도 같은 기계적 물성 및 열적 특성을 향상시키기 위해 충격보강제, 탈크와 유리섬유(GF) 등의 보강제를 첨가하였다. 그 결과로 열변형 온도가 $115^{\circ}C$ 에서 관찰 되는 조성의 복합재를 제조하였다. 더 경제적인 방법으로, PLLA와 상용화된 폴리프로필렌(PP)을 전반적인 조성에서 블렌드 하였다. 그 결과, 특정 조성에서 상용화된 PP/탈크 복합재와 ABS에 적용시킬 수 있는 물성을 나타내었다. 이러한 결과는 PP와 PLLA같은 매트릭스 수지에 유리섬유 및 충격보강제를 잘 분산시키는 것에서 기인하는 것으로 판단된다.