• Title/Summary/Keyword: 다중벽 탄소 나노 튜브

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산화 탄소 나노 튜브 나노유체의 열적 특성에 대한 연구

  • Sim, Da-Min;Yang, Yong-U;Kim, Yeong-Hun;Kim, Hyo-Seok;Kim, Nam-Jin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.383.2-383.2
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    • 2016
  • 임계 열유속 현상은 열전달 시스템에서 가열조건이나 유동조건이 변함에 따라 열전달 표면 부근의 유체상태가 액체에서 기체로 바뀌면서 열전달계수가 급격히 감소하는 현상을 말한다. 임계 열유속 발생 시 핵 비등 영역에서 순간적으로 막 비등 영역으로 넘어가면서 원전 시스템의 물리적 파괴를 일으킬 수 있게 된다. 따라서 임계 열유속 현상은 시스템 설계 및 안전해석 뿐만 아니라, 열교환 및 냉각 장치 설계에서 중요하게 고려되고 있다. 특히, 비등 열전달 시스템에서 임계 열유속 발생 시 시스템의 물리적 손상을 야기하게 된다. 따라서 원전 시스템을 보호하면서 성능을 극대화시키기 위해서는 임계 열유속 향상이 필수적이며, 임계 열유속 향상을 위한 대안 중 하나로서 열적 특성이 우수한 나노유체를 열전달 시스템에 적용하여 임계 열유속 향상을 위한 연구가 지속되고 있다. 따라서 본 연구에서는 산화 처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체를 사용하여 각각 0.5 m/s, 1.0 m/s, 1.5 m/s의 유속에서 임계 열유속과 열전달 계수를 측정하였다. 그 결과 산화 처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 유속이 증가 할수록 임계 열유속이 증가하는 것을 확인 하였으며, 순수물과 비교하여 최대 62.64% 증가함을 확인하였다. 그리고 산화 처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 비등 열전달 계수 또한 유속이 증가 할수록 비등 열전달 계수가 증가하는 것을 확인하였며 최대 24.29% 증가함을 확인하였다.

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Synthesis Long Multi-Walled Carbon Nanotubes by Water-Assisted Thermal-CVD (물 첨가 열화학기상증착을 이용하여 긴 다중벽 탄소나노튜브의 합성)

  • Jeon, Hong-Jun;Kim, Young-Rae;Lee, Nae-Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.220-220
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    • 2008
  • 물 첨가 열화학기상증착을 이용하여 750도에서 길고 수직 성장한 다중벽 탄소나노튜브를 합성하였다. 사용된 기판으로는 우선 실리콘 웨이퍼에 열 증착기로 확산 방지층으로 Ti 50 nm를 입히고 그 위에 Al 15 nm를 입히고 난 후 촉매 층으로 Invar 36 (63 wt% Fe, 37 wt% Ni)을 1 nm 얇게 증착하였다. 탄소나노튜브의 성장에 사용된 가스는 Ar, $C_2H_2$ 이다. Ar은 분위기 가스로 사용되었고, $C_2H_2$는 탄소나노튜브의 성장에 관여하는 가스이다. 또한, 합성중에 약간의 물을 첨가함으로 기존의 탄소나노튜브 성장 길이보다 10배 가량 더 성장 하였다. 이것은 합성 중의 물 첨가로 인해 촉매 입자들의 활동성이 기존에 비해 더 증가했다는 것을 보여준다. 합성된 탄소나노튜브의 길이와 정렬도를 보기 위해 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM)을 이용하였고, 탄소나노튜브의 지름과 벽의 개수를 파악하기 위해 투과전자현미경 (transmission electron microscopy)을 이용하였다.

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Preparation of Core/Shell Nanoparticles Using Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and Multi-Walled Carbon Nanotube Nanocomposites via an Atom Transfer Radical Polymerization (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)을 이용한 Core/shell 나노입자와 원자이동 라디칼중합 공정에 의한 다중벽 탄소나노튜브 나노복합체 제조)

  • Joo, Young-Tae;Jin, Seon-Mi;Kim, Yang-Soo
    • Polymer(Korea)
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    • v.33 no.5
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    • pp.452-457
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    • 2009
  • Hybrid nanomaterials consisting of multi-walled carbon nanotube(MWNT) and/or PEDOT of conductive polymer were prepared in this study. In the presence of catalyst and ligand, the MWNT-Br compound prepared by the successive surface treatment reaction was mixed with MMA to initiate the atom transfer radical polymerization process. PMMA was covalently linked to the surface of MWNT for the formation of MWNT/PMMA nanocomposites. The EDOT and oxidant were added in the aqueous emulsion of PS produced via a miniemulsion polymerization process and then it proceeded to carry out the oxidative chemical polymerization of EDOT for the preparation of PEDOT/PS nanoparticles with the core-shell structure. The aqueous dispersion of PEDOT:poly(styrene sulfonate) (PSS) was mixed with the silica particles treated with a silane compound and thus PEDOT:PSS-clad silica nanoparticles were prepared by the surface chemistry reaction. The hybrid nanomaterials were analyzed by using TEM, FE-SEM, TGA, EDX, UV, and FT-IR.

Characteristics of Carbon Nanotube Oscillator for Embedded System (임베디드 시스템을 위한 탄소나노튜브 오실레이터의 특성 해석)

  • Lee, Jun-Ha;Yang, Seung-Won
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.180-183
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    • 2008
  • 탄소 나노 튜브(CNT)들로 구성된 다중벽 탄소 나노튜브 진동은 분자사이의 역학적인 시뮬레이션에 의해 조사되었다. 그 결과는, 벽간의 결합이 주파수 분할을 이끌고 세개의 주파수 제너레이터로써의 2차 함수 벽, 5차 벽, 6차벽으로 된 오실레이터와 직경으로부터 독립적인 적합성 제안을 위해 지속적인 세개의 정점이 있다는것을 보여준다. 더욱이 적어도 MWCNT 진동의 초기의 주파수중 하나는 이중벽진동의 초기주파수보다 낮다.

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Analysis of Nanotube Actuator Application using Molecular Dynamics Method (분자동역학 방법을 이용한 다중벽 탄소 나노튜브 진동자 응용 해석)

  • Lee, Jun-Ha;Lee, Hoong-Joo
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.232-235
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    • 2006
  • 본 논문은 금속 이온에 둘러싸인 다중벽 탄소 나노튜브를 이용한 기가급 진동자의 응용 가능성에 대한 해석을 수행하였다. 탄소 나노튜브 오실레이터 안쪽에 포함된 칼슘 이온들은 외부에서 공급된 전계에 의해 가속될 수 있고 $nK^+@CNT$ 오실레이터로 구성된 기가 헤르쯔 진동자는 본 연구의 분자동역학 시뮬레이션에서 공급된 전계에 의해 초기화될 수 있었다.

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Measurement of Mechanical Property and Thermal Expansion Coefficient of Carbon-Nanotube-Reinforced Epoxy Composites (탄소나노튜브로 강화된 에폭시 복합재료의 기계적 물성과 열팽창 계수 측정)

  • Ku, Min Ye;Kim, Jung Hyun;Kang, Hee Yong;Lee, Gyo Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.5
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    • pp.657-664
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    • 2013
  • By using shear mixing and ultrasonication, we fabricated specimens of well-dispersed multi-walled carbon nanotube composites. To confirm the proper dispersion of the filler, we used scanning electron microscopy images for quantitative evaluation and a tensile test for qualitative assessment. Furthermore, the coefficients of thermal expansion of several specimens having different filler contents were calculated from the measured thermal strains and temperatures of the specimens. Based on the microscopy images of the well-dispersed fillers and the small deviations in the measurements of the tensile strength and stiffness, we confirmed the proper dispersion of nanotubes in the epoxy. As the filler contents were increased, the values of tensile strength increased from 58.33 to 68.81 MPa, and those of stiffness increased from 2.93 to 3.27 GPa. At the same time, the coefficients of thermal expansion decreased. This implies better thermal stability of the specimen.

Effect of glass beads on dispersion properties of EVA/MWCNT foams (유리비드가 EVA/MWCNT 발포체의 분산특성에 미치는 영향)

  • Kim, Taeyoon;Lee, Seunghyun;Ching, Ildoo
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.19 no.2
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    • pp.68-73
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    • 2018
  • In this study, conductive EVA foams including multi-wall carbon nanotubes (MWCNT), glass beads were prepared. The electrical conductivity and physical properties of the foams were confirmed with varying amount of MWCNT, mixing time, and amount of glass beads. The electrical conductivity increased with the amount of MWCNT. Dispersity of MWCNT in EVA foams were improved with glass beads. It can be suggested that conductive EVA foams can be successfully prepared with improved dispersity of MWCNT in ethylene-vinyl acetate by using glass beads.

Degradation Characteristics of Multi-walled Carbon Nanotube Embedded Nanocomposites (다중벽 탄소나노튜브가 함유된 나노복합재의 열화 특성)

  • Yoon, Sung Ho;Park, Ji Hye
    • Composites Research
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    • v.30 no.6
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    • pp.422-428
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    • 2017
  • The moisture absorption behavior, tensile properties, and thermal analysis properties of MWCNT embedded nanocomposites exposed to temperature and moisture were evaluated. The contents of MWCNT were 0 wt%, 1 wt%, and 2 wt%, respectively. The specimens were exposed to immersed conditions at $25^{\circ}C$ and $75^{\circ}C$ for up to 600 hours. According to the results, the apparent moisture content increased as the exposure time increased, but the difference between the maximum moisture content and the moisture content at 600 hours was almost constant. The tensile modulus decreased with increasing exposure time and the degree of decrease was increased significantly as the MWCNT content and exposure temperature increased. The tensile strength decreased with longer exposure time without MWCNT, but increased with MWCNT due to the reinforcing effect of MWCNT. The storage modulus, glass transition temperature, tan d peak magnitude were low as the exposure time increased, but tan d curves with two peaks appeared when exposed to high exposure temperature for more than 300 hours.

Low Temperature Growth of Multi-walled Carbon Nanotubes by Water-assisted Chemical Vapor Deposition (물 첨가된 열 화학 기상 증착법을 이용한 다중벽 탄소나노튜브의 저온 합성)

  • Kim, Young-Rae;Jeon, Hong-Jun;Lee, Nae-Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.430-430
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    • 2008
  • 열화학기상 증착법으로 2원계 합금인 Invar 36(63wt% Fe, 37wt% Ni)을 이용하여 다중벽 탄소나노튜브를 360도의 저온에서 까지 합성이 가능함을 확인하였다. 촉매와 Si 기판과의 silicide형성을 막기 위한 Ti층의 두께가 증가함에 따라서 탄소나노튜브의 길이가 잘 자라는 것을 확인하였으며, 미량의 물이 첨가 되었을 경우 탄소나노튜브의 길이 성장에 큰 변화가 있음을 확인하였다. 또한 물을 포함하는 실험에서는 촉매인 Invar36의 두께가 0.5 nm 일 때에 비하여 0.25 nm 두께에서 물에 대한 영향이 더 크게 나타남을 SEM 사진을 통해 확인할 수 있었다.

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Graphene/Multi-Walled Carbon Nanotubes Hybrid Materials for Supercapacitors

  • Lee, Bo-Reum;Chang, Dong Wook
    • Clean Technology
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    • v.21 no.1
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    • pp.62-67
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    • 2015
  • We have developed a versatile method for the preparation of chemically linked graphene/multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) hybrid materials via simple acid-catalyzed dehydration reaction between graphene oxide (GO) and amine-functionalized MWNTs (af-MWNTs). In this condition, ketone (-C=O) groups in GO and primary amine (-NH2) moieties in af-MWNTs readily react to form imine (-C=N-) linkage. The chemical structures of graphene/MWNTs hybrid materials have been investigated using various microscopic and spectroscopic measurements. As a result of the synergetic effects of hybrid materials such as improved surface area and the superior structural restoration of graphitic networks, the hybrid materials demonstrate improved capacitance with excellent long-term stability. Furthermore, controlled experiments were conducted to optimize the weight ratio of graphene/MWNTs in hybrid materials. The highest capacitance of 132.4 F/g was obtained from the GM7.5 material, in which the weight ratio between graphene and MWNTs was adjusted to 7.5/1, in 1M KOH electrolyte at a scan rate of 100 mV/s.