• 전기학회논문지
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• 제65권10호
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• pp.1761-1766
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• 2016

In this paper, we investigated the fusing current of carbon fiber and thermal properties of carbon fiber and metal shielded cable due to over-current. The fusing current value for the metal-coated carbon fiber was 5.3A in 3K, 7.4K and 13.05A in 12K. And if it exceeds 50% of the fusing current was broken with a rapid voltage rise. In the case of carbon fiber shielded cable, the temperature of the PVC sheath increased somewhat in the allowable current range. However, the temperature of PVC sheath rapidly increased to $128.1^{\circ}C$ in the 2 time allowable current range. This value is $10^{\circ}C$ higher than the temperature of PVC sheath on the metal screen cable, because the resistance of the carbon fiber is high and heat transfer rate is slow.

• 열처리공학회지
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• 제26권2호
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• pp.66-71
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• 2013

The purpose of this study is to prepare a high-strength Fiberglass Reinforced Metal (FRM). Aluminum covering over carbon fibers (CF) was made to increase their wettability to molten aluminum. A cylindrical sputtering apparatus was used for the covering. One tow of carbon fibers was placed along the central axis of the cylindrical target. Aluminum was uniformly coated around the carbon fiber tow. But in case of CF without sizing treatment, aluminum spread into the inside of the tow. Preforms of carbon fiber/aluminum composite were made by impregnating carbon fiber with molten aluminum. Contact angle of molten aluminum to the aluminum-coated carbon fiber was about $30^{\circ}$. The fractured section of preform was observed by SEM, which showed that molten aluminum wetted the outer part of the tow well but had not penetrated into the center, and that adhesion between CF and aluminum matrix was in good condition.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권12호
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• pp.49-55
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• 2020

In order to improve the electromagnetic shielding rate of Carbon Fiber (CF), it was produced using the nickel nano-powder impregnating method. Using two types of nickel powder having thicknesses of 50 ㎛ and 100 ㎛, and a thermoplastic elastomer resin, a compound containing 10-20% nickel content was mixed and then manufactured through an extruder. The CF coated with the compound was woven and manufactured using a 1-ply specimen. The final nickel content of the specimen was verified using TGA and the distribution of nickel powder on the CF surface was verified using SEM. The metal shows a high shielding rate in the low-frequency band, but the shielding rate decreases at higher-frequency bands. The CF improves at the higher frequency band, and metals reflect electromagnetic waves while carbon absorbs electromagnetic waves. The study of shielding materials, which are stronger and lighter than metal, by using CF lighter than metal and enabling the shielding rate from low-frequency band to high-frequency band, confirmed that the larger the area coated with nickel nano-powder, the better the electromagnetic shielding performance. In particular, CF coated with a thickness of 100 ㎛ has a shielding rate similar to that of copper and can also be used for EV/HEV automotive cables and other applications in the future.

• 전기학회논문지
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• 제66권1호
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• pp.243-248
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• 2017

This study used general carbon fibers(CF), which can be utilized for a low voltage cable screen, as well as metal-coated carbon fibers(MCF) to make cables and analyzed the properties of electromagnetic effectiveness. Both braid CF and MCF cables with 3,000 strands, 16 spindles, and braid density of 90% or over were adopted. The tape-type MCF specimens were spread into a tape(width: 15mm) using a hot melt to make a cable. The shield effectiveness was measured up to the 1GHz range in accordance with IEC 62153-4-6; braid shielded cables featured a superior shielding effect at 63dB than tape-type shielded cables. That was because the tape-type shielded cable has relatively more gaps and holes between carbon fibers than the braid type, resulting in a more inflow or emission of electromagnetic waves. In the case of braid cables, the characteristics of their electromagnetic waves were enhanced, with higher spindles and higher conductivity of carbon fibers. The shield effectiveness of the MCF shielded cable, however, was lower than that of tin-coated one.

• 전기화학회지
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• 제27권3호
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• pp.88-96
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• 2024

리튬금속(Li metal)은 높은 비용량과 에너지 밀도, 낮은 표준 전극 전위로 인해 유망한 음극활 물질로 각광받아온 재료이지만, 충·방전 시 발생하는 수지상 결정인 덴드라이트(dendrite)로 인해 안전성 및 수명안정성에 한계가 있었다. 본 연구에서는 나노 파이버(Nano Fiber) 형태의 도전재인 vapor grown carbon fiber (VGCF)와 은(Ag)의 복합체가 코팅된 분리막을 개발하였으며, 해당 분리막이 리튬금속 음극의 전기화학 특성에 미치는 영향을 연구하였다. VGCF와 Ag의 시너지 효과를 확인하기 위하여 표면 처리되지 않은 분리막, VGCF만 단면 코팅 처리된 분리막을 각각 준비하여 Ag-VGCF 분리막과 비교 평가하였다. Bare 분리막의 경우, 초기 충·방전 과정에서 리튬금속 표면이 덴드라이트로 뒤덮인 반면, VGCF 분리막 및 Ag-VGCF 분리막 모두 분리막 표면에 코팅된 전도성 코팅층 내부에 리튬이 석출되는 거동을 보였다. 또한 Ag-VGCF 분리막은 VGCF 분리막 대비 더욱 균일한 형상의 석출 형태를 보였다. 그 결과 Ag-VGCF 분리막은 Bare 분리막 및 VGCF 분리막 대비 향상된 전기화학적 특성을 보였다.

• Composites Research
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• 제23권6호
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• pp.1-6
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• 2010

복합재 항공기 동체의 낙뢰손상방지를 목적으로 탄소섬듐-주석 산화물(ITO) 나노입자를 코팅함으로써 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료의 전기전도도를 향상하였다. 탄소섬유에 코팅된 ITO 나노입자는 10~40%의 농도로 콜로이드 상태에서 분사되었다. CFRP의 전기전도도는 코팅 후 3배 이상 증가하였으며 현재 B-787 복합재 항공기 동체에 사용 중인 기술인 금속메쉬를 CFRP 외층에 매몰한 경우보다도 높은 전기전도도를 얻을 수 있었으며, 나노입자 코팅으로 섬유-기지 계면에 미지는 악영향은 발견되지 않았다. 모의 낙뢰에 의한 손상영역은 각각 다른 처리를 한 재료와 조건에 따라 초음파 C-scan 이미지로 확인하였다. ITO 40% 코팅 시편의 경우 전기전도도는 B-787 샘플의 경우보다 높았지만 낙뢰에 의한 손상영역의 크기는 거의 비슷한 수준이었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권4호
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• pp.165-171
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• 2002

피치계 탄소섬유로부터 활성탄소섬유를 제조한 후, 이에 대하여 금속를 처리하여 금속-ACFs를 제조하였다. 제조된 금속-ACFs에 대하여 흡착 및 표면특성을 통하여 물리화학적 특성을 제시하였다. BET식으로부터 금속이 처리된 활성 탄소섬유의 비표면적을 구한 결과 Ag-ACF의 경우 136.2~1585$m^2$/g의 범위에, Cu가 처리된 활성탄소섬유에 경우 698.2~896.2$\m^2$/g의 범위에, Ni-ACF의 경우 685.2~898.2$\m^2$/g의 범위에 분포하였다. 또한 $\alpha_s$-법을 사용하여 구한 미세 동공부피는 Ag-ACF에 대하여 0.07~1.2cm^3/g, Cu-ACF에 대하여 0.2~0.3cm^3/g, Ni-ACF에 대하여 0.3~0.7cm^3/g, 의 범위에 분포함을 알 수 있었다. 이와 관련하여 SEM 분석을 통하여 표면성상에 대하여 연구한 결과, 처리된 금속은 섬유표면 주위를 부분적으로 또는 전 범위에 걸쳐서 피복되어 있음이 관찰되었다. 최종적으로 Shake 플라스크법에 의거하여 대장균(E. coli)에 대한 금속-ACFs의 항균특성에 대한 결과로부터 금속의 양이 증가함에 따라 항균효과가 크게 증가함을 알 수 있었다.

• Carbon letters
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• 제9권2호
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• pp.105-107
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• 2008

In this work, we employed an electroless nickel plating on glass fibers in order to enhance the electric conductivity of fibers. And the effects of metal content and plating time on the conductivity of fibers were investigated. From the results, island-like metal clusters were found on the fiber surfaces in initial plating state, and perfect metallic layers were observed after 10 min of plating time. The thickness of metallic layers on fiber surfaces was proportion to plating time, and the electric conductivity showed similar trends. The nickel cluster sizes on fibers decreased with increasing plating time, indicating that surface energetics of the fibers could become more homogeneous and make well-packed metallic layers, resulting in the high conductivity of Ni/glass fibers.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권1호
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• pp.90-94
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• 2023

금속 발열체는 높은 열손실과 화재 위험성 등의 문제점이 있어 우수한 열전도도와 전기전도도 특성을 갖는 탄소섬유가 대체소재로 각광받고 있다. 그러나 탄소섬유는 약 200℃ 이상에서 산화하여 단선되기 때문에 발열체 적용이 제한적이며, 현재 진공관 형태로 탄소섬유 발열체가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진공관을 사용하지 않고 대기 중탄소섬유 산화방지를 위해 전기영동증착법으로 탄소섬유 표면에 내열성이 높은 폴리이미드를 코팅하였으며 인가전압에 따른 코팅 두께와 내열성을 확인하였다. 폴리이미드를 코팅한 탄소섬유 발열체를 직렬 연결하여 만든 히터는 최대 292℃ 까지 안정적인 발열 특성을 보였으며 이는 열전달 시뮬레이션의 발열온도 결과와 유사하였다. 전기영동증착방법으로 코팅한 폴리이미드 층은 200℃ 이상에서 탄소섬유의 산화방지에 효과적이며 발열 안정성을 요구하는 2차전지, 우주항공, 전기자동차 등 다양한 발열 부품에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제33권4호
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• pp.191-197
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• 2020

본 연구에서는 향상된 내구성을 가진 고효율 전자파차폐용 랜덤배향 시트 소재를 개발하기 위해 구리(Copper: Cu)와 니켈 (Nickel: Ni)이 코팅된 탄소섬유(Carbon fiber: CF)와 같은 하이브리드 소재를 습식공정을 통해 제조 하였다. 제조된 시트 소재는 69.4~93.0 dB의 높은 전자파 차폐효율을 보여주었다. 또한 하이브리드 금속으로 코팅된 Ni-Cu/CFs 시트는 Ni표면의 유효한 부식저항성과 기계적 저항성 때문에 가혹한 화학적/열적 환경하에서 매우 우수한 내구성을 보여주었다. 이와 관련하여 Ni-Cu/CF 시트는 Cu/CF 시트와 비교하여 1.7배 긴 수명을 가지는 것을 확인하였다.