• 대한기계학회논문집A
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• 제28권10호
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• pp.1534-1540
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• 2004

This study aims to obtain fundamental understandings involving the manufacturing processes of nano-composites with chemically surface-modified multi-walled carbon nanotubes(MWCNTs), and explore the role of functionalized MWCNTs in the epoxy/MWCNT composites. For this purpose, MWCNTs were purified by the thermo-chemical oxidation process, and incorporated into an epoxy matrix by in situ polymerization process, the surface of MWCNTs were functionalized with carboxyl functions which were demonstrated by an infrared spectroscopy. The mechanical properties of epoxy/MWCNT nano-composites were measured to investigate the role of a chemically functionalized carbon nanotubes. To improve the dispersion quality of MWCNTs in the epoxy matrix, methanol and acetone were exploited as dispersion media with sonification. The epoxy/MWCNT nano-composites with 1 or 2 wt.％ addition of functionalized carbon nanotubes show an improved tensile strength and wear resistance in comparison with pure epoxy, which shows the mechanical load transfer improves through chemical bonds between epoxy and functionalized MWCNTs. The tensile strength with 7 wt.％ functionalized MWCNTs increases by 28％ and the wear resistance is dramatically improved by 100 times.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.406-414
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• 2016

본 연구에서는 리그닌 기반 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN) 공중합체를 전기방사하여 나노탄소섬유 매트를 제조한 다음, 에폭시 수지를 보강하여 제조한 복합재료의 열적 특성 및 기계적 강도를 조사하였다. 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재는 에폭시 수지와 유사한 열분해 거동을 보이고 있는 반면에 유리전이온도는 $106.9^{\circ}C$로 순수에폭시 수지의 유리전이온도($T_g$) $90.7^{\circ}C$보다 다소 높은 경향으로 나타나 열적 안정성이 향상된 결과로 사료된다. 리그닌 기반 공중합체 및 순수 PAN으로 만든 나노탄소섬유 매트의 인장강도는 각각 7.2 및 9.4 MPa로 나타났으며, 리그닌 기반 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료의 인장강도는 43.0 MPa로 나타났다. 이는 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료에서 에폭시 수지 매트릭스(matrix) 내에서 나노탄소섬유가 강화제(reinforcing filler)로 작용한 효과로 약 6배의 인장강도 향상을 보였다. 인장강도 측정 후 시편의 절단면에서 나노탄소섬유 자체의 높은 인장강도(478.8 MPa) 및 에폭시 수지와의 약한 계면접착성에 기인하는 나노섬유의 뽑힘현상이 관찰되었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.237-240
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• 2002

Amino terminated polyetherimide(ATPEI) has been synthesized by bisphthalic anhydride arid m-phenylenediamine, after that characterized by differential scanning calorimetry(DSC), thermogravimetric analyzer(TGA). Fourier transform (FT-IR) spectroscopy and gel permeation chromatography(GPC). ATPEI was blend to improve the toughness of bisphenol-A type epoxy resin which was cured by nadic methyl anhydride(NMA). The fracture toughness and the molphology of the toughened epoxy resin was evaluated. The toughness of ATPEI modified epoxy resin was higher than that of the PEI modified epoxy resin. In addtion, carbon fiber/ATPEI modified epoxy resin composites were fabricated and the mechanical properties of the resulted composites were investigated.

• Carbon letters
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• 제24권
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• pp.41-46
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• 2017

The microstructure, flexural properties, electrical conductivity, thermal conductivity and electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness (SE) of epoxy composites filled with multi-walled carbon nanotubes (CNTs), exfoliated graphite nanoplatelets (xGnPs) and CNT-xGnP hybrid filler were investigated. The EMI SE of the CNT-xGnP hybrid composite was higher than 25 dB at 100 MHz while that of the xGnP based composite was almost zero. The flexural modulus of the CNT-xGnP based epoxy composite continuously increased to 3.32 GPa with combined filler content up to 10 wt% while that of the CNT based epoxy composites slightly decreased to 1.96 GPa at 4 wt% CNT, and dropped to 1.57 GPa at 5 wt% loading, which is lower than that of epoxy. The CNT and CNT-xGnP samples had the same EMI SE at the same surface resistivity, because samples with the same surface conductivity have the same amount of the charge carriers.

• Carbon letters
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• 제11권2호
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• pp.107-111
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• 2010

We prepared the amine epoxy adducts (AEA)/thin multiwalled carbon nanotubes (TWCNTs) composite particles using nonsolvent based methods including dry mechano-chemical bonding(MCB) process and supercritical fluid (SCF) process. The resulting TWCNTs/AEA composite particles have been used as curing agents for urethane modified bispheol A type epoxy resin. The thermal, thermomechanical properties of the epoxy resins cured with TWCNTs/AEA composite particles were measured by DMA and the dispersion of CNT was characterized by SEM. Because of high degree of CNT dispersion, thermal and mechanical properties of the epoxy resin cured with TWCNTs/AEA composite particles prepared by SCF process are better than those cured with mechano-chemically prepared TWCNTs/AEA composite particles.

• 한국재료학회지
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• 제9권8호
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• pp.763-767
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• 1999

자동차, 항공기 및 기타 산업에서 복합재료의 사용은 증가되어 왔고 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 복합재료중의 하나인 Carbon-epoxy 복합재료의 열 특성에 관하여 알아보았다. 반복적인 냉각과 가열이 부가되는 열 피로에서 복합재료의 탄성계수의 변화를 관찰하여 봄으로써 복합재료가 가지고 있는 여러 열 특성에 관하여 연구하였다. 일반적으로 복합재료는 온도가 증가하면 탄성계수가 감소한다고 알려져 있다. 이러한 결과와는 달리 본 연구에서 수행한 실험에서는 열 피로가 부가되었을 때에는 어느 정도 온도까지는 탄성계수가 증가하다가 다시 감소하는 특이한 현상을 관찰할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.590-596
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• 2009

본 연구에서는 탄소, 유리, 케블라 및 탄소-케블라 하이브리드 섬유로 제작된 원형튜브를 이용하여 각 소재별 에너지 흡수특성과 파손메커니즘을 규명하였다. 이를 위해 각 튜브에 대한 10mm/min의 준정적 압축시험을 수행하였다. 시험결과 탄소섬유 튜브가 가장 에너지 흡수특성이 우수했으며 탄소-케블라 하이브리드 섬유 튜브가 가장 낮은 에너지 흡수율을 보였다. 또한, 각 소재별 에너지 흡수메커니즘을 분석한 결과 탄소 및 유리섬유튜브는 취성파괴 모드로 압축되었다. 또한, 케블라 섬유 튜브는 국부좌굴에 의한 접힘모드가 지배적이고, 탄소와 케블라 하이브리드 섬유 튜브의 경우 단층굽힘과 국부좌굴모드가 혼합되어 나타났다.

• Carbon letters
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• 제19권
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• pp.32-39
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• 2016

In this work, we studied the effects of electrochemical oxidation treatments of carbon fibers (CFs) on interfacial adhesion between CF and epoxy resin with various current densities. The surface morphologies and properties of the CFs before and after electrochemical-oxidation-treatment were characterized using field emission scanning electron microscopy, atomic force microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and single-fiber contact angle. The mechanical interfacial shear strength of the CFs/epoxy matrix composites was investigated by using a micro-bond method. From the results, electrochemical oxidation treatment introduced oxygen functional groups and increased roughness on the fiber surface. The mechanical interfacial adhesion strength also showed higher values than that of an untreated CF-reinforced composite.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.411-422
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• 2010

탄소나노튜브-에폭시 복합재료의 미세손상에 대한 자체-감지도와 분산도와 관련되는 특성 연구가 접촉각, 전기-미세역학 시험법 및 음향방출을 통하여 수행하였다. 시편들은 미처리와 산처리된 탄소나노튜브가 첨가된 에폭시 복합재료와 순수 에폭시로 제조되었다. 상대적인 분산도는 부피 전기저항도와 그 표준편차로 평가하였다. 응력전달을 나타내는 겉보기 탄성율은 미처리 탄소나노튜브 복합재료보다 산처리된 경우가 크게 나타났다. 단일 탄소섬유/탄소나노튜브-에폭시 복합재료는 부가한 반복 하중에 대해서 접촉저항도의 변화로 잘 감지되었다 섬유 풀-아웃 시험에서 단일 탄소섬유와 탄소나노튜브-에폭시간의 계면접착강도는 순수 에폭시의 경우보다 작았다. 음향방출과 함께 전기저항측정을 통한 미세파손 감지는, 전도성 있는 탄소나노튜브-에폭시 복합재료에서는 단일 탄소섬유 파손에 대한 단계적인 전기저항도의 증대를 보여 주었으나, 순수 에폭시의 경우는 첫번째 탄소섬유의 파단의 경우 바로 저항이 무한대로 증대함을 보여주었다. 첨가한 탄소나노튜브의 미세계면 손상으로 인하여, 음향방출 발생이 나노복합재료가 순수 에폭시에 비하여 훨씬 증대하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1995년도 추계 학술발표 강연 및 논문개요집
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• pp.130-130
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• 1995