• Composites Research
• /
• 제20권6호
• /
• pp.1-7
• /
• 2007

본 연구에서는 팽창흑연/탄소섬유 혼합 보강 전도성 고분자 복합재료를 2단계 성형 공법으로 제조하였으며, 탄소섬유의 첨가가 전도성 고분자 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 전도성 충진재들은 고분자 수지와 기계적으로 혼합되었으며 이를 통하여 복합재료가 전기적 특성을 가지도록 하였다. 팽창흑연은 입자 간 접촉 면적이 넓기 때문에 복합재료 내 전도성 네트워킹의 형성에 매우 유리하지만, 팽창흑연과 고분자 수지만을 사용하여 상기 공정으로 복합재료를 제조할 경우 우수한 기계적 강도를 얻기가 어렵다. 따라서 이를 보완하기 위하여 탄소섬유를 복합재료에 첨가하였으며 전기적 기계적 물성을 바탕으로 탄소섬유의 혼합 비율을 최적화하였다. 굽힘 강도는 탄소섬유의 충친 비율이 증가할수록 섬유에 의한 강화 효과에 의하여 증가 하지만, 32wt.% 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 여분의 탄소섬유들이 공극을 발생시켜 응력집중이 발생하기 때문으로 판단된다. 전기 전도도는 탄소섬유의 비율이 증가할수록 전도성 공백이 발생하고 팽창흑연의 전도성 네트워킹이 저해되기 때문에 계속 감소한다.

• 폴리머
• /
• 제24권2호
• /
• pp.276-280
• /
• 2000

폴리아크릴로니트릴 (PAN) 직물을 매트릭스로 하여 전도성고분자인 폴리피롤(PPy)과 전도성 복합재료 직물을 제조하였다. 복합재료의 제조는 PAN 직물을 피롤과 산화제를 포함하는 용액에 일정 시간동안 함침하여 직물상에서 전도성 고분자의 중합을 in-situ로 유도하는 방법을 이용하였다. 복합재료의 물성을 최적화 하기 위한 반응 조건을 설정하였으며, 이때 arylsulfonate 계통의 도판트를 부가적으로 첨가하여 이들이 복합재료의 물성에 미치는 영향을 검토하였다. 본 연구에서 실험한 다양한 종류의 도판트 중에서 antraquinonesulfonate (AQSA)가 부가적으로 첨가된 전도성 PAN 직물이 가장 우수한 전기전도도와 열적 안정성 및 세탁 견뢰도를 나타내었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
• /
• 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.320-323
• /
• 2001

일반적으로 고분자 재료는 그 자체로는 전기가 통하지 않는 전기절연체이나 여기에 카본블랙, 카본파이버, 금속분말 등 전도성을 가지는 입자들을 가지고 도핑할 경우 전기가 통하는 반도체 특성을 지니는 재료로 변화를 한다. 특히, 전기ㆍ전자재료 분야에서 이러한 특성을 이용한 재료 중 하나인 PTC 소자는 나노 크기를 가지는 카본 블랙과 고분자 재료의 복합화를 바탕으로 하여 과전류에 의한 발열의 감지 및 전류를 차단함으로서 회로를 보호하는 소자를 말하는 것으로서 현재 그 수요량이 급격히 증대하고 있는 기능성 재료중 하나이다. (중략)

• 공업화학
• /
• 제10권6호
• /
• pp.902-906
• /
• 1999

메틸셀루로스를 호스트고분자로 하고 copper(II) percolate를 산화제로 사용하여 기상상태에서 직접중합방법으로 전도성 복합필름을 합성하였다. 필름으로서 우수한 성형성과 기계강도를 갖고 있는 메틸셀루로즈는 PVA와 키토산과는 달리 피롤에 대하여 높은 친화성을 나타내어서 기상중합시 호스트고분자로 적합하였다. 기상중합법으로 합성된 폴리피롤은 복합재료 내에서 전도성네트워크를 형성하여 전도성 복합필름의 전기전도도는 $10^{-1}-10^{-7}S/cm$를 나타내었다. 피롤이 호스트고분자 내에서의 폴리피롤로 중합이 되는 정도를 UV-vis분광계로 확인하였다. 전도성 복합필름의 전기전도도와 기계강도는 산화제의 농도와 합성시간에 크게 의존하였다. TGA분석결과는 호스트고분자 내에 형성된 폴리피롤은 복합재료의 열적 안정성에 영향을 미치지 않는다. 전자현미경 분석결과 폴리피롤이 복합재료 내에 균일하게 침투하여 분산되어 있음을 나타내었다. DMA를 사용하여 폴리피롤과 호스트고분자와의 상용성을 조사하였으며 dynamic mechanical analysis(DMA) 분석결과 복합재료 내에서 폴리피롤의 함량이 증가되면서 상용성이 점진적으로 저하되었다.

• Composites Research
• /
• 제19권2호
• /
• pp.7-12
• /
• 2006

본 연구에서는 탄소섬유의 첨가가 흑연 보강 전도성 고분자 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 압축성형법을 이용하여 흑연입자/탄소섬유 혼합 보강 전도성 고분자 복합재료를 제조하였으며 흑연입자의 고비율 충진은 복합재료 내에서 입자 사이의 직접 접촉을 통해 높은 전기 전도도(>100S/cm)를 얻는 것을 가능하게 하였다. 하지만 흑연입자의 비율이 높아짐에 따라 소재의 강도가 점차 떨어지게 되므로 이를 보완하기 위해 탄소섬유를 첨가하여 그에 따른 소재의 전기적, 기계적 특성 변화를 연구하였다. 탄소섬유의 충진 비율이 증가함에 따라 소재의 굽힘 강도는 증가하였으나 탄소섬유의 클러스터 형성으로 인해 탄소섬유 사이에 비전도성 영역이 발생하여 복합재료의 전기 전도도는 감소함을 확인하였다. 탄소섬유의 충진 비율이 전체 시스템의 20wt.%인 경우에는 굽힘 강도는 12% 증가한 반면 전기 전도도가 27% 감소하였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제33권5호
• /
• pp.355-362
• /
• 1998

전도성 충전제인 카본블랙이 미치는 영향을 올바로 이해하므로서 전도성 카본블랙을 충전하여 도전성 고분자 복합재료를 제조하고자 하였다. 고분자 수지로 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer), PC(Polycabonate), PC/ABS 를 사용하여 전도성 카본블랙 3종류를 사용하여 비교하였다. 실험결과 섬유사슬모양의 전도성 카본블랙을 충전한 PC는 상당히 가능성을 보였다.

• Composites Research
• /
• 제23권2호
• /
• pp.17-23
• /
• 2010

스텔스 기술은 적진에서 항공기나 함정의 생존 가능성을 향상시키고 임무 수행 능력을 향상 시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 섬유강화 복합재료를 이용하여 하중지지가 가능한 곡면부 형상을 갖는 저피탐지 구조를 제안하고 군사적 활용을 위한 전방위 스텔스 플랫폼의 개발 가능성을 보여주는 것이다. 본 연구에서는 곡면을 갖는 물체의 레이더 반사면적을 줄이기 위해서 기존의 circuit analog 흡수체에 기반을 둔 전자파 흡수구조를 개발하였다. 먼저 상용 3차원 전자기장 해석 프로그램을 이용하여 사각 주기격자 패턴의 전도성 고분자 층을 갖는 전자파 흡수구조를 설계하고 성능을 해석하였다. 다음으로 섬유강화 복합재료와 전도성 고분자 재료를 이용하여 설계된 반원통형 전자파 흡수구조를 제작하였다. 저항성 시트로 작용하는 주기격자 패턴층을 제작하기 위해서 PEDOT를 기반으로 하여 폴리우레탄을 바인더로 갖는 전도성 고분자 페이스트를 사용하였다. 마지막으로 제작된 RAS의 전자파 흡수 성능을 평가하기 위해 POSTECH의 compact range 장비를 이용하여 레이더 반사면적을 측정하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
• /
• 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.221-222
• /
• 2003

전도성 고분자(conductive polymer)는 범용 고분자에 비해 우수한 전기적 특성을 지니는 반면, 가공이 난이하다는 단점을 가진다. 이러한 전도성 고분자의 최대 단점인 가공성의 개선을 위한 방법으로는 새로운 전도성 고분자를 합성해 내거나 화학적 개질인 공중합(copolymerizaon)이 가능하고, 물리적인 접근법으로 블렌드와 복합재료화가 가능하다. 일반적으로 널리 쓰이는 것은 블렌드와 복합재료화를 통한 물리적 접근법인데 이는 기존의 물성을 그대로 가지면서도 제조가 비교적 용이하기 때문이다. (중략)

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
• /
• 한국안전학회 2003년도 추계 학술논문발표회 논문집
• /
• pp.351-354
• /
• 2003

최근 안전 분야에서 기능성 고분자 재료의 응용분야로서 첨단 전기전도성 고분자복합재료를 이용한 섬유상, 구형, flake 등 각종 형상의 금속, 흑연, carbon black, whisker 등의 전도성 filler를 고분자 matrix에 혼입하여 전도성 고분자를 성형가공하여 복합성형체를 제조하고 electrical hazard를 감소시키기 위한 정전기방지효과, 자기발열체, 전자기파 차폐효과 등의 특성을 나타내는 고분자 성형체상으로 가공된 소재로 화학공장, 산업설비, 각종 제조설비의 제조 공정용 제어, 과전류차단 및 외부 전자기파에 의해 발생되는 이상작동 등을 방지하는 안전시스템 소재용으로서 다양하게 사용되고 있다.(중략)

• 폴리머
• /
• 제29권1호
• /
• pp.32-35
• /
• 2005

탄소나노튜브를 오존처리한 후 이를 사용하여 탄소나노튜브/고밀도 폴리에틸렌 전도성 복합재료를 제조하였고, 오존처리된 탄산나노튜브가 positive temperature coefficient(PTC) 세기에 미치는 영향을 조사하였다. 원소분석(EA)과 FT-IR 분석 결과, 오존처리된 탄소나노튜브의 표면에는 O-H, C=O 그리고 C-O와 같은 산소함유 관능기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전도성 복합재료의 온도에 따른 저항성은 디지털 멀티메타를 이용하여 측정하였다. 복합재료의 저항성은 고밀도 폴리에틸렌의 결정 용융 온도에서 증가하였으며, 이는 복합재료의 매트릭스로 사용된 고밀도 폴리에틸렌의 열팽창성에 의한 전도성 네트워크의 파괴때문인 것으로 판단된다. 그리고 탄소나노튜브에 오존처리 시간이 증가할수록 탄소나노튜브/고밀도 폴리에틸렌 복합재료의 PTC 세기는 증가했고, 이는 오존처리에 의한 탄소나노튜브 표면에 산소함유 관능기는 PTC 소자의 최대 비저항 값을 증가시키기 때문인 것으로 판단된다.