• Title/Summary/Keyword: 세라믹복합소재

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Study on the Effect of Silica Particle Size on Dielectric Properties of Silica and Low Loss Polymer Composite Material (실리카-저손실 폴리머 복합 재료의 유전 특성에 관한 연구)

  • Kim, Sang-Hyun;Kim, Jun-Young;Yoo, Myong-Jae;Park, Seong-Dae;Lee, Woo-Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.275-276
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    • 2008
  • 통신기기가 고주파수화 함에 따라서 저유전 저손실 재료의 필요성이 증대되고 있으며, 세라믹/폴리머 복합재료를 고주파 회로 기판 소재로 이용하려는 관심이 증폭되고 있다. 본 연구에서는 저손실, 저유전율 특성을 구현하기 위해 $SiO_2$를 세라믹 필러로 복합물을 제작하였다. 평균 입자 크기가 16nm, $2.3{\mu}m$의 fumed 실리카와 평균 입자 크기 $1{\mu}m$, $4{\mu}m$의 fused 실리카를 사용하였다. 이 4종류 실리카를 사용하여 slurry를 제작하고 이를 활용하여 tape을 제작하였다. 제작된 복합체 tape을 적층하여 기판을 제작해 기판의 유전특성을 측정하였다. fumed 실리카의 경우 $SiO_2$ 10vol%이상에서는 균일한 tape성형이 어려워졌으며, 유전 손실이 fused 실리카와 비교하였을 때 큰 폭으로 증가하였다. fumed silica, fused silica 두 종류 모두 입도가 증가하면 유전손실이 증가하였다.

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Mechanical evaluation of SiC-graphite interface of seed crystal module for growing SiC single crystals (탄화규소 단결정 성장을 위한 종자결정모듈의 탄화규소-흑연 간 접합계면의 기계적 특성 평가)

  • Kang, June-Hyuk;Kim, Yong-Hyeon;Shin, Yun-Ji;Bae, Si-Young;Jang, Yeon-Suk;Lee, Won-Jae;Jeong, Seong-Min
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.32 no.5
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    • pp.212-217
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    • 2022
  • Large thermal stress due to the difference between silicon carbide and graphite's coefficients of thermal expansion could be formed during crystal growing process of silicon carbide (SiC) at high temperature. The large thermal stress could separate the SiC seed crystals from graphite components, which bring about the drop of the seed crystal during crystal growth. However, the bonding properties of SiC seed crystal module has hardly reported so far. In this study, SiC and graphite were bonded using 3 types of bonding agents and a three-point bending tests using a mixed-mode flexure test were conducted for the bonded samples to evaluate the bonding characteristics between SiC and graphite. Raman spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy, and X-ray Computed Tomography were used to analyze the bonding characteristics and the microstructures of the SiC-graphite interfaces bonded with the bonding agents. As results, an excellent bonding agent was chosen to fabricate SiC seed crystal module with 50 mm in diameter. An SiC single crystal with 50 mm in diameter was successfully grown without falling out during top seeded solution growth of SiC at high temperature.

An Essay of the Reinforcing Effect of BNNT and CNT: A Perspective on Interfacial Properties (BNNT와 CNT의 강화효과에 대한 복합재 계면물성 관점의 고찰)

  • Seunghwa Yang
    • Composites Research
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    • v.37 no.3
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    • pp.155-161
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    • 2024
  • Boron nitride nanotubes and carbon nanotubes are the most representative one-dimensional nanostructures, and have received great attention as reinforcement for multifunctional composites for their excellent physical properties. The two nanotubes have similar excellent mechanical stiffness, strength, and heat conduction properties. Therefore, the reinforcing effect of these two nanotubes is greatly influenced by the properties of their interface with the polymer matrix. In this paper, recent comparative studies on the reinforcing effect of boron nitride nanotubes and carbon nanotubes through experimental pull-out test and in-silico simulation are summarized. In addition, the conflicting aspect of the two different nanotubes with structural defects in their side wall is discussed on the viscoelastic damping performance of nanocomposites.

Material Trends of Nozzle Extension for Liquid Rocket Engine (액체로켓엔진 노즐확장부 소재기술 동향)

  • Lee, Keum-Oh;Ryu, Chul-Sung;Choi, Hwan-Seok
    • Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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    • v.9 no.1
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    • pp.139-149
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    • 2011
  • The combustion chamber and nozzle of a liquid rocket engine need thermal protection against the high temperature combustion gas. The nozzle extension of a high-altitude engine also has to be compatible with high temperature environment and several kinds of cooling methods including gas film cooling, ablative cooling and radiative cooling are used. Especially for an upper-stage nozzle extension having a large expansion ratio, the weight impact on the launcher performance is crucial and it necessitated the development of light-weight refractory material. The present survey on the nozzle extension materials employed in the liquid rocket engines of USA, Russia and European Union has revealed a trend that the heavier metals like stainless steels and titanium alloys are being substituted with light weight carbon fiber or ceramic matrix composite materials.

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Development trend of composite insulator for distribution and transmission lines (송배전용 composite insulator개발 동향)

  • 강동필
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.9 no.4
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    • pp.410-414
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    • 1996
  • 기존의 초고압 옥외절연물은 세라믹을 소재로한 porcelain이었지만 최근 신소재기술의 발달로 내열성, 내후성, 내트래킹성 등이 우수한 고분자 재료들이 개발됨에 따라 구미 선진국을 중심으로 이들의 전기절연물분야 적용이 크게 증가하고 있다. 인발(pultrusion)공법으로 glass fiber와 수지를 결합시켜 고강도 무결점의 FRP절연봉이나 tube를 만들 수가 있다. 절연물에서 요구되는 구조재로서의 기계적 특성은 FRP복합재료가 충족시킬 수 있는데 이러한 봉을 core재로 하여 절연물의 표면전기특성을 만족하도록 고무로 된 shed를 씌우고 양쪽 끝에 금구류를 부착하여 composite insulator를 만들 수가 있다. composite insulator는 여러개의 shed를 한번에 진공사출하거나 shed를 금형에서 찍어 조립하여 제작할 수가 있는데 지금까지 검토되어 온 어떤 고분자 절연물보다 특성이 우수하고 장점이 많기 때문에 상업적 가치를 인정받고 있다. 본 고에서는 옥외용 절연물의 절연성능과 섬락사고기구를 요약하고 고분자신소재 절연물인 composite insulator의 장점, 국내외 개발현황, 평가방법등을 정리하였다.

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$SiC_f$/SiC 복합재료

  • Park, Ji-Yeon
    • Ceramist
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    • v.13 no.6
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    • pp.7-12
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    • 2010
  • 극한환경용 소재기술의 발전은 새로운 기기의 설계 및 제작을 가능하게 하고, 이에 따른 고효율 시스템의 운전을 실현할 수 있게 한다. 청정 에너지 확보, 에너지 전환 효율 극대화, 항공우주 기술의 확보 등 21세기 신성장 동력산업의 주요 이슈들은 시스템 운전여건을 고온의 극한 환경으로 처하게 한다. $SiC_f$/SiC 복합체는 우수한 고온 성능으로 고온 극한환경에 적용할 수 있는 잠재성을 지닌 소재로 항공우주 산업, 방위산업, 원자력 산업 및 에너지 산업에서 적용되고 있거나 적용이 검토되고 있다. 일본은 OASIS (Organization of Advanced Sustainability Initiative for Energy System/Material) 주도로 FEEMA 프로젝트에서 엔진부품용 $SiC_f$/SiC 복합체 개발을 추진 중이며, 유럽연합과 BA (Broad Approach) 프로젝트를 통하여 핵융합로 적용소재에 관한 연구를 수행 중이다. 또한 미국과 TITAN 공동프로젝트 내에서도 $SiC_f$/SiC 복합체에 대한 연구가 진행 중이다. 미국의 일본과의 TITAN외에도 일본원자력연구원 (JAEA) 및 프랑스 원자력연구소 (CEA)와도 공동연구를 수행하고 있다. 프랑스 CEA는 고온가스로의 피복재로 개발을 수행하고 있다. 이외에도 유럽연합은 RAPHAEL 프로그램과EXTREMAT 프로그램에서 $SiC_f$/SiC 복합체 개발을 수행하고 있다. 또한 소규모이지만 $SiC_f$/SiC 복합체의 상업적인 판매가 일본에서 시작되었고, 가까운 미래에 범용적으로 적용할 상업적인 판매를 시작하는 단계로 발전할 수 있으리라 생각된다. 이외에도 미국 ASME는 고온 설계코드 개발을 위한 준비를 진행 중이다. 아울러 가속화된 제조공정 기술 개발과 설계코드 및 DB 구축과 같은 소재 적용여건의 성숙은 $SiC_f$/SiC 복합체가 상용소재로 적용될 가능성을 높이고 있으며, 개량 후보소재에서 현용재로 적용될 시기를 앞당길 수 있는 계기가 되리라 생각된다. 따라서 국내에서 이에 걸맞는 체계적인 투자와 연구가 진행되어야하겠다.

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Rheological behavior and ink-jet printing characteristics of aqueous ceramic complex ink (수계 세라믹 복합잉크의 유변학적 거동 및 잉크젯 프린팅 특성)

  • Kwon, Jong-Woo;Lee, Jong-Heun;Hwang, Kwang-Taek;Kim, Jin-Ho;Han, Kyu-Sung
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.28 no.3
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    • pp.123-129
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    • 2018
  • Ink-jet printing technology with ceramic ink of the four digital primary colors (cyan, magenta, yellow, and black; CMYK) can provide stable coloration even in the high-temperature firing process. Ceramic ink-jet printing can be widely applied in construction and ceramic industries due to the advantages of accurate and fast printing process of digital images for various products. Generally, organic solvent with proper viscosity and surface tension has been used in digital ink-jet printing process. However, the needs of ceramic ink without VOCs emission is increasing. In the present study, eco-friendly ceramic ink was synthesized by combining alumino boro-silicate glass frit and $CoAl_2O_4$ inorganic pigment based on an aqueous solvent that does not generate VOCs. The rheological properties and dispersion stability of aqueous ceramic ink were optimized. Jetting behavior and printing characteristics of the ceramic ink were also investigated in detail. As a result, the formulated aqueous ceramic complex ink showed a suitable jetting behavior without satellite drop by adjusting viscosity and surface tension. The ceramic ink can be printed on glass substrate with minimized spreading phenomena duo to high contact angle.

Nanocellulose-based Polymer Composites with Their Properties and Applications (나노셀룰로오스 기반 고분자 복합소재의 특성 및 응용)

  • Se Hun Kim;Young Jae Kwon;Yamini Sharma;MinYoung Shon;Sangho Cho;Kyung-Youl Baek;Kie Yong Cho
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.34 no.3
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    • pp.221-225
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    • 2023
  • Celluloses are naturally occurring polymers that can be easily obtained from various natural sources. Nanocellulose, a form of cellulose, can be derived from regular cellulose and has unique properties that make it ideal for multiple industrial applications. Nanocellulose is a renewable, sustainable, and eco-friendly composite material with exceptional mechanical properties and thermal stability, surpassing metal and ceramic composites. As a result, nanocelluloses are being extensively studied for their potential applications, including fillers, packaging, energy, medicine, and coatings. This review aims to summarize the current research on nanocelluloses and their applications.

Preperation of fiber and Characterization of Hydroxyapatite/PVA hybrid fiber in Wet spinning (습식방사를 이용한 Hydroxyapatite/PVA 복합섬유의 제조 및 특성)

  • 강성일;정용식;박병기;김환철;이근완
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.325-326
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    • 2003
  • 유기물질과 무기물질의 복합체 제조는 일찍이 1980년대 초부터 연구되어 오고 있고, 새로운 성능 및 기능 확대를 목표로 계속 이루어지고 있다[1-2]. 폴리비닐알코올(Poly(vinyl alcohol), PVA)은 분리막, 투석, 약물전달, 암세포 괴사용 색전제 등 의료 및 산업용 섬유로 널리 사용되고 있는 비닐계 고분자이다[3,4]. 또한 무기화합물인 Hydroxyapatite(HAp)는 칼슘 포스페이트계 세라믹으로, 중금속 흡착성, 항균성, 생체 친화성 등이 우수하여 의료용 소재로 사용되어 오고 있다. (중략)

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고속 주축 베어링의 조립공차에 관한 연구

  • 김인찬;이찬홍;정윤교
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.177-180
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    • 1993
  • 최근 항공,자동차산업을 필두로 해서 가전산업에 이르는 많은 민수산업에서 경량화를 목표로한 연질금속의 소형 가공물이 급격히 증가하고 있고, 특수조건을 겨냥한 세라믹과 복합소재와 같은 신소재의 개발 및 적용이 활빌히 일어나고 있다. 이와 같은 추세는 생산성 향상과 가공면의 고품위화를 동시에 만족하면서 진행되어야 하므로 고속,고능률 가공시스템이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 베어링의 예압량,회전속도,열팽창이 베어링의 내.외륜 지름변화에 어떤 영향을 미치는지 분석하고 베어링 제조사에서 추천하는 조립공차가 고속주축의 작동조건에 어느정도 타당한지를 분석하였다.

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