• Elastomers and Composites
• /
• 제35권2호
• /
• pp.122-131
• /
• 2000

본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 카본블랙의 구조 변화가 카본블랙/고무 복합재료의 경화거동 및 tearing energy ($G_T$)에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 관찰하였다. 실험적 결과를 통하여, 극성 및 무극성 용액으로 화학적 표면 처리한 카본블랙은 극성 또는 무극성 관능기의 발달로 카본블랙의 물리적 구조의 변화를 가져 왔다. Kissinger 식으로부터 얻은 카본블랙/고무 복합재료의 경화 거동은 경화 활성화 에너지 (cure activation energy, Ea)와 진동 인자 (frequency factor, A)가 분산력이 좋은 시편에서 감소하여 결과적으로 높은 반응성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 한편, 염기성 용액으로 처리한 BCB와 무극성 용액으로 표면 처리한 NCB는 충전재로 사용된 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 물성 중 tearing energy를 증가시켰다. 이러한 결과는 분산력 또는 agglomerate의 발달, 표면 관능기, 기공 부피 (void volume), 그리고 카본블랙/고무 복합재료의 가교밀도 (cross-linking density)등으로 설명될 수 있었다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제38권2호
• /
• pp.139-146
• /
• 2003

본 연구에서는, 오존 처리에 의한 카본블랙의 표면특성을 X-ray photo-electron spectroscopy (XPS)와 접촉각을 통하여 알아보았으며, 카본블랙/acrylonitrile butadiene rubber (NBR) 복합재료의 기계적 물성은 가교밀도와 인열 에너지 ($G_{IIIC}$)를 측정하여 관찰하였다. 본 실험결과, 오존 처리에 의해 카본블랙 표면에 도입된 산소를 함유한 관능기가 카본블랙의 표면자유에너지를 증가시켰으며, 결과적으로 고무 복합재료의 가교밀도와 인열 에너지가 향상되었다. 이러한 결과는 오존처리에 의해 카본블랙 표면에 도입된 산소를 함유한 관능기가 카본블랙과 고무사이의 계면 결합력을 증가시켜 고무 복합재료의 기계적 물성을 향상시킨 것을 확인할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제30권6호
• /
• pp.1337-1340
• /
• 2009

Electrical properties of a fluorinated carbon black (CB)-filled high-density polyethylene (HDPE) polymeric switch were investigated as a function of fluorination pressure at 0.1 ~ 0.4 MPa. From the FT-IR results, the absorption spectra of the fluorinated CB show an absorption band at 1400 ~ 1000 $cm^{-1}\;for\;{\nu}_{C-F}$ and the peak intensity increased with increasing fluorination pressure. Also, the analysis of XPS spectra of the fluorinated CB indicated that fluorine content increased with increasing fluorination pressure. Meanwhile, the surface free energy of the fluorinated CB decreased with increasing fluorination pressure. Consequently, the increase of fluorine contents of CB made a disappearance of negative temperature coefficient (NTC) behavior of the polymeric switch, which was probably due to the reduction of CB reaggregation after melting point of the HDPE, resulted from the decreasing of London dispersive component of the surface free energy for CB particles.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제25권11호
• /
• pp.1887-1894
• /
• 2001

The effects of carbon black on the material properties and the fatigue life of the carbon-black filled natural rubbers were investigated. Different kinds of carbon blacks resulted in different fatigue lives, hysteresis, and critical J-values. It was noticed that the hysteresis was inversely proportional to the difference between DBPA and CTAB, and the critical J-value was almost the same regardless of the length of a precrack. In addition, different kinds of carbon blacks resulted in different fracture morphologies, and micro-scale and macro-scale roughnesses. The critical J-value was proportional to the micro-scale roughness. and it seemed relate to the size distribution of carbon black particles. By reviewing all the experimental data. it was finally noticed that the logarithmic value of the fatigue life could be linearly expressed by a multiplication of the critical J-value and the logarithmic value of the hysteresis.

• Elastomers and Composites
• /
• 제34권3호
• /
• pp.262-268
• /
• 1999

미가교 천연고무의 응력완화와 탄성복원에 대한 카본블랙의 영향을 조사하였다. 카본블랙의 형태가 보다 작고 높은 구조의 특징을 가질 때 응력완화는 더 지연되었고 탄성복원은 더 활발하였다. 이 결과는 결합고무의 크기, 즉 천연고무와 카본블랙의 상호작용의 크기에 기인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제34권8호
• /
• pp.2343-2347
• /
• 2013

In this work, manganese dioxide ($Mn_3O_4$)/carbon black (CB) composites (Mn-CBs) were prepared by an in situ coating method as electrical fillers and the effect of the Mn-CBs on the electrical performance of activated carbon (AC)-based electrodes was investigated. Structural features of Mn-CBs produced via in situ coating using a $KMnO_4$ solution were confirmed by XRD and TEM images. The electrical performances, including cv curves, charge-discharge behaviors, and specific capacitance of the ACs/Mn-CBs, were determined by cyclic voltammograms. It was found that the composites of $Mn_3O_4$ and CBs were successfully formed by in situ coating method. ACs/Mn-CBs showed higher electrical performance than that of AC electrodes fabricated with conventional CBs due to the pesudocapacitance reaction of manganese oxides in the aqueous electrolyte. Consequently, it is anticipated that the incorporation of $Mn_3O_4$ into CBs could facilitate the utilization of CBs as electrical filler, leading to enhanced electrochemical performance of AC electrodes for supercapacitors.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국염색가공학회 2000년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.144-147
• /
• 2000

• Elastomers and Composites
• /
• 제37권2호
• /
• pp.99-106
• /
• 2002

본 연구에서는 산소 플라즈마 처리에 의한 카본블랙의 표면특성과 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 계면물성에 대하여 고찰하였다. 산소플라즈마의 산화반응에 의한 카본블랙 표면특성은 표면산도-염기도와 제타전위, 그리고 X-ray photo-electron spectroscopy (XPS)를 통하여 알아보았으며 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 물성은 인열에너지 ($G_{III}c$)를 측정하여 관찰하였다. 본 실험결과로부터 플라즈마 처리에 의해 카본블랙 표면에 카르복시기, 하이드록시기, 락톤, 카르보닐기와 같은 산소를 함유하는 극성관능기들이 플라즈마 처리시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며, 카본블랙 표면에 산소를 함유한 관능기와 극성고무인 NBR과 높은 상호작용으로 인해 카본블랙과 고무사이의 계면 결합력이 증가하여 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 계면물성인 tearing energy가 증가한 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제18권1호
• /
• pp.84-89
• /
• 2007

본 연구에서는 열플라즈마 직접분해법에 의해 메탄과 프로판으로부터 수소와 카본 블랙을 생성하는 공정에 대해 조사하였다. 메탄과 프로판의 직접분해 시 열역학적 평형조성을 깁스 자유에너지의 최소화에 근거하여 계산하였으며, 이를 바탕으로 직접분해 실험을 수행하였다. 탄화수소의 직접분해에 의해 생성된 수소의 순도는 분해가스 유량에 의존하는 것으로 나타났으며, 고순도의 수소를 얻기 위한 분해 조건을 조사하였다. 메탄을 분해가스로 사용한 경우 프로판의 경우보다 높은 수소의 순도를 나타내는데, 이는 열플라즈마에 의해 생성된 라디칼의 재결합 등으로 인한 메탄이나 에탄, 그리고 아세틸렌과 같은 부산물이 프로판의 경우에 더욱 많이 생겨나기 때문인 것으로 조사되었다. 생성된 카본블랙은 X선 회절분석과 Raman Spectroscopy 분석을 통해 결정성을 조사하였으며, SEM 분석 및 입도 분석을 통해 카본블랙의 입자 모양과 크기를 조사하였다. 그 결과 구형이며 결정성이 양호한 카본블랙이 생성되었음을 확인하였으며, 메탄으로부터 생성된 카본 블랙이 프로판으로부터 생성된 카본블랙보다 평균 입자 크기가 작은 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2005

The effects of carbon black on the fatigue lift and the fracture morphology and the carbon black dispersion of the carbon-black filled natural rubbers, for the vibration-proof, were investigated. Different kinds of carbon blacks resulted in different fatigue lift and fracture morphologies, which are classified by micro-scale and macro-scale fracture morphologies. These results be related to the size distribution of carbon black particles, the development of the carbon black agglomerate and the combine forces between the carbon black and the natural rubber.