• 제목/요약/키워드: Nano-Composites-Materials

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탄소나노튜브가 분산된 Al2O3 나노복합분말의 치밀화 및 특성 (Densification and Some Properties of Carbon Nanotubes-Dispersed Al2O3 Nanocomposite Powders)

  • 유승화;양재교;오승탁;강계명;강성군;좌용호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.393-398
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    • 2005
  • In-situ processing route was adopted to disperse carbon nanotubes (CNTs) into $Al_2O_3$ powders homogeneously. The $Al_2O_3$ composite powders with homogeneous dispersion of CNTs could be synthesized by a catalytic route for in-situ formation of CNTs on nano-sized Fe dispersed $Al_2O_3$ powders. CNTs/Fe/$Al_2O_3$ nanopowders were densified by spark plasma sintering (SPS). The hardness and bending strength as well as electrical conductivity increased with increasing sintering temperature. However, the electrical conductivity of the composites sintered at above $1500^{\circ}C$ showed decreased value with increasing sintering temperature due to the oxidation of CNTs.

CNT/ABS/SAN계의 분산성에 미치는 MWNT Wrapping 전처리 효과 (Effect of Wrapping Treatment on the Dispersion of MWNT in CNT/ABS/SAN Composites)

  • 김성태;박해윤;노태경;강동국;전일련;서관호
    • 공업화학
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    • 제23권4호
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    • pp.372-376
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    • 2012
  • 탄소나노튜브는 좋은 전기 기계적 및 열적 특성을 가진 복합 재료 분야에서 가장 이상적인 나노 충전재이다. 따라서 탄소나노튜브의 복합 재료는 전도성 재료, 고강도를 가지면서 가벼운 무게를 가지는 재료에 이용된다. 탄소나노튜브 복합재료의 주요 문제점은 탄소나노튜브의 나쁜 분산에 있다. 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(MWNT)를 물리적 방법으로 전처리하였다. 전처리 후, 고분자/MWNT nanocomposites는 용해 공정에 의해 분산되었다. 물리적 방법은 고분자 wrapping 방법에 의해 준비되었다. ABS/MWNT 복합 재료의 기계적 및 전기적 특성을 SAN과 함께 wrapping된 MWNT와 미처리된 MWNT와 혼합된 ABS의 속성을 비교하여 연구하였다. MWNT가 wrapping된 복합체의 인장강도는 증가하였으나 충격강도는 감소한 수치를 보였다. 전기적 물성의 향상에는 미처리시료와 비교해 볼 때 큰 효과가 없었다.

마찰교반용접(FSW) 및 마찰교반처리(FSP)의 최신 연구개발 동향 (Recent Research & Development Trend on Friction Stir Welding and Friction Stir Processing)

  • 이광진
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제31권2호
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    • pp.26-29
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    • 2013
  • 마찰교반용접(FSW) 및 마찰교반처리(FSP) 기술 관련 국제 심포지움인 'Friction Stir Welding & Processing VII'에서 발표된 연구논문의 내용을 토대로 아래와 같이 최신 연구개발 동향을 정리하였다. ${\cdot}$ 알루미늄합금과 마그네슘합금의 경량금속에 대한 마찰교반용접이 주류를 이루었던 과거와 달리 최근에는 구조용 연강, 고강도강, 초내열합금 및 타이타늄 합금 등의 고융점 금속재료에 대한 마찰교반용접 공정기술 및 툴의 개발이 수행되고 있다. ${\cdot}$ 주조재 표면 조직의 균질화 및 나노 사이즈의 초미세 결정립 조직을 얻기 위한 개질(改質)을 비롯하여 CNTs 및 Graphene 등의 첨단 탄소소재를 판재의 표면에 코팅 또는 판재 내부에 분산시켜 금속기 나노탄소복합재(MMNCC: Metal Matrix Nano Carbon Composites)의 제조 및 기계적 특성 향상을 목적으로 하는 FSP 관련 연구가 다각적으로 수행되고 있다. ${\cdot}$ 마찰교반용접 공정 중의 접합부의 형성 및 금속유동(Metal flow)에 대한 모델링(Modeling) 관련 연구가 다수 진행되고 있으며, 수학적 해석 및 실시간 모니터링을 통한 연구가 의욕적으로 진행되고 있다.

Surface modified rice husk ceramic particles as a functional additive: Improving the tribological behaviour of aluminium matrix composites

  • Cheng, Lehua;Yu, Dongrui;Hu, Enzhu;Tang, Yuchao;Hu, Kunhong;Dearn, Karl David;Hu, Xianguo;Wang, Min
    • Carbon letters
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    • 제26권
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    • pp.51-60
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    • 2018
  • An electroless deposition method was used to modify the surface properties of rice husk ceramic particles (RHC) by depositing nano-nickel on the surface of the RHC (Ni-RHC). The dry tribological performances of aluminum matrix composite adobes containing different contents of RHC and Ni-RHC particles have been investigated using a micro-tribometer. Results showed that the Ni-RHC particles substantially improved both the friction and wear properties of the Ni-RHC/aluminum matrix adobes. The optimal concentration was determined to be 15 wt% for both the RHC and Ni-RHC particles. The improvements in the tribological properties of aluminum adobes including the Ni-RHC were ascribed to friction-induced peeling off of Ni coating and formation of protection layer on the wear zone, both of which led to low friction and wear volume.

수성 알루미나/탄화규소 슬러리의 동결주조와 층상복합체의 제조: (I) 슬러리의 분산과 유동성 (Freeze Casting of Aqueous Alumina/Silicon Carbide Slurries and Fabrication of Layered Composites: (I) Dispersion and Rheology of Slurries)

  • 양태영;조용기;김영우;윤석영;박홍채
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.99-104
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    • 2008
  • Zeta potential, sedimentation bulk density and rheology in the dispersion system have been studied in terms of solid loading (40-55 vol%), and types of additives. Ammonium polymethacrylate, glycerol, ethoxylated acetylenic diol, and polyvinyl alcohol have been used as the dispersant, cryo-protectant, surfactant, and binder, respectively. Sedimentation density greatly increased upon adding dispersant; the effect was more pronounced with ionic alumina suspension compared with covalent silicon carbide. With further addition of cryo-protectant and surfactant to dispersant, the sedimentation density increased somewhat. The suspension viscosity generally behaviored in an opposite manner to the sedimentation density, i.e., high sedimentation gave low high-shear viscosity, indicative of low order structure formation in the suspended particles. Shear rate rheology in shear rate of $2-300\;sec^{-1}$ showed a shear thinning and its onset began at similar shear rate (${\sim}100\;sce^{-1}$), regardless of solid loading.

Rubber Material Development and Performance Evaluation of Diaphragm Seal for Steam Generator Nozzle Dam

  • Woo, Chang-Su;Song, Chi-Sung;Lee, Han-Chil;Kwon, Jin-Wook
    • Elastomers and Composites
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    • 제55권3호
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    • pp.222-228
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    • 2020
  • Rubber materials, used in nuclear power plants, need high heat-oxidation resistance to curing or cracking under a heat aging environment. This is because they are applied to environments with high temperature, high humidity, and radiation exposure. Nuclear radiation causes additional hardening or degradation, therefore, rubber materials need radiation resistance that satisfies the general and any accidental conditions produced in the power plant. Therefore, in this study, we developed a rubber material with excellent heat and radiation resistance for the diaphragm seal of a nuclear steam generator nozzle dam. The rubber material greatly improved the reliability of the steam generator nozzle dam. In addition, 30 inch and 42 inch diaphragm seals were manufactured using the developed rubber material. A nozzle dam was installed in a nuclear power plant and tested under the same conditions as a steam generator to evaluate safety and reliability. In the future, the performance and safety of diaphragm seals developed through field tests of nuclear power plants will be evaluated and applied to currently operating and new nuclear power plants.

니켈 코팅된 탄소나노튜브/산화아연 나노복합소재의 제조와 항균 및 기계적 특성 분석 (Preparation of Nickel Coated-carbon Nanotube/Zinc Oxide Nanocomposites and Their Antimicrobial and Mechanical Properties)

  • 김현혜;한웅;안계혁;김병주
    • 공업화학
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    • 제27권5호
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    • pp.502-507
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    • 2016
  • 본 연구에서는 탄소나노튜브, 니켈 및 산화아연의 항균특성 활용을 목적으로 새로운 항균 나노 복합 재료를 개발하였다. 니켈 코팅된 탄소나노튜브의 제조 및 그들의 동시발생 집중 및 비활성 세균에 대한 항균소재의 잠재적 응용성을 평가하였다. 제조된 니켈 도금 탄소나노튜브의 형상 및 니켈 도금은 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM) 및 X선 에너지 분산 분광기(EDS)를 사용하여 분석하였다. 나노복합소재의 항균 특성을 확인할 수 있는 타깃 세균은 황색포도상구균과 대장균으로 지정하였다. 니켈 도금된 탄소나노튜브와 산 처리된 탄소나노튜브로 각각 강화된 나노복합소재의 황색포도상구균 및 대장균에 대한 항균특성을 비교하였을 때, 니켈 도금된 탄소나노튜브/산화아연으로 강화된 나노복합소재의 항균 특성이 더 우수한 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과에 따라서, 탄소나노튜브 표면에 도금된 니켈이 복합소재 내에서 세균의 살균 작용에 중요한 역할을 하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 첨가된 산화아연은 나노복합소재의 항균특성 향상을 목적으로 제안되었다.

Cu 입자가 분산된 Al2O3 다공체의 제조 및 항균특성 (Synthesis and Antifungal Property of Porous Al2O3 with Dispersions of Cu Nanoparticles)

  • 유호석;김민성;오승탁;현창용
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.16-20
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    • 2014
  • In order to fabricate the porous $Al_2O_3$ with dispersion of nano-sized Cu particles, freeze-drying of camphene/$Al_2O_3$ slurry and solution chemistry process using Cu-nitrate are introduced. Camphene slurries with 10 vol% $Al_2O_3$ was frozen at $-25^{\circ}C$. Pores were generated by sublimation of the camphene during drying in air. The sintered samples at 1400 and $1500^{\circ}C$ showed the same size of large pores which were aligned parallel to the sublimable vehicles growth direction. However, the size of fine pores in the internal walls of large pores decreased with increase in sintering temperature. It was shown that Cu particles with the size of 100 nm were homogeneously dispersed on the surfaces of the large pores. Antibacterial test using fungus revealed that the porous $Al_2O_3$/1 vol% Cu composite showed antifungal property due to the dispersion of Cu particles. The results are suggested that the porous composites with required pore characteristics and functional property can be fabricated by freeze-drying process and addition of functional nano particles by chemical method.

리빙라디칼 중합법을 포함한 화학적 방법에 의한 고무의 개질 (Modification of Rubbers through Chemical Reactions including Controlled/"living" Radical Polymerization Techniques)

  • 주상일;조현철;이상훈;홍성철
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권2호
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    • pp.122-133
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    • 2009
  • 고무는 천연 고무를 비롯하여 부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 니트릴-부타디엔 고무, EPDM, 염소화 고무 등 산업적 요구에 따라 발전하여 왔다. 광범위한 분야에서 고무가 사용됨에 따라 새로운 물성을 갖는 합성 고무나 개질 고무의 생산이 필요하게 되었다. 본 리뷰 논문에서는 이중 결합을 포함하는 고무의 화학적 개질을 통하여 고무의 구조를 변화시키거나, 관능기, 이종 고분자 등을 도입하는 몇 가지 방법들에 대하여 정리해 보고자 한다. 특히, 최근에 많은 응용이 시도되고 있는 리빙 라디칼 중합법에 의한 고무의 개질을 소개하고 이의 효과를 알아보고자 한다.

나노필러 종류에 따른 열가소성 탄소 섬유강화 복합재료의 제작 물성 비교 평가 (Comparative Evaluation of Manufacturing Properties of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Polymer (CFRTP) according to Nanofiller Type)

  • 박준하;윤순호;김민국
    • Composites Research
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    • 제37권3호
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    • pp.186-189
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    • 2024
  • 본 연구는 나노필러가 혼합된 열가소성 탄소섬유강화 복합재료(Carbon fiber reinforced thermoplastic polymer, CFRTP)의 물성을 비교 평가하였다. Polyamide 6 (PA6) 수지에 Multi-wall carbon nano tube (MWCNT), Silicon oxide, Core shell rubber, Aramid nano fiber 등의 다양한 나노필러를 혼합한 후, 이를 기지재(Matrix)로 탄소섬유강화복합 재료(CFRP)를 제조하여 그 물성을 측정하였다. 나노필러의 종류와 혼합비율에 따라, 인장강도, 층간계면결합력 (Inter-laminar shear strength), Izod 충격 강도 등이 측정되었다. 인장 강도와 충격 강도의 경우 Core shell rubber를 혼합한 경우 가장 높은 물성을 가졌으나, 계면결합력은 silicon oxide를 1 wt.% 이하 혼합하였을 때 최적값을 가졌다.