• 제목/요약/키워드: composite nanofiber

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무전해 도금에 의한 탄소나노섬유/Cu 복합 분말 제조 및 열적 안정성 (Fabrication of Carbon Nanofiber/Cu Composite Powder by Electroless Plating and Microstructural Evolution during Thermal Exposure)

  • 김인수;이상관
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.39-42
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    • 2004
  • Carbon nanofiber/Cu composite powder has been fabricated by electroless plating process. Microstructural evolution of the composite powder after heat treatment under vacuum, hydrogen and air environment was investigated. A dispersed carbon nanofiber coated by copper was produced at the as-plated condition. Carbon nanofiber is coated uniformly and densely with the plate shaped copper particles. The copper plates on the carbon nanofiber aggregate during the thermal exposure at elevated temperature in vacuum and hydrogen in order to reduce surface energy. The thermal exposure of the composite powder in air at $400^{\circ}C$ for 3 hours leads to the spherodization of the composite powder owing to oxidation of copper.

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탄소나노섬유복합체를 이용한 의류용 직물발열체의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Carbon Nanofiber Composite Coated Fabric-Heating Elements)

  • 강현숙;이선희
    • 한국의류학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.247-256
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    • 2015
  • This study prepared fabric-heating elements of carbon nanofiber composite to characterize morphologies and electrical properties. Carbon nanofiber composite was prepared with 15wt% PVDF-HFP/acetone solution, and 0, 1, 2, 4, 8, and 16wt% carbon nanofiber. Dispersion of solution was conducted with stirring for a week, sonification for 24 hours, and storage for a month, until coating. Carbon nanofiber composite coated fabrics were prepared by knife-edge coating on nylon fabrics with a thickness of 0.1mm. The morphologies of carbon nanofiber composite coated fabrics were measured by FE-SEM. Surface resistance was determined by KS K0555 and worksurface tester. A heating-pad clamping device connected to a variable AC/DC power supply was used for the electric heating characteristics of the samples and multi-layer fabrics. An infrared camera applied voltages to samples while maintaining a certain distance from fabric surfaces. The results of morphologies indicated that the CNF content increased specifically to the visibility and presence of carbon nanofiber. The surface resistance test results revealed that an increased CNF content improved the performance of coated fabrics. The results of electric heating properties, surface temperatures and current of 16wt% carbon nanofiber composite coated fabrics were $80^{\circ}C$ and 0.35A in the application of a 20V current. Carbon nanofiber composite coated fabrics have excellent electrical characteristics as fabric-heating elements.

에폭시 강화 리그닌 기반 나노탄소섬유 복합재료의 특성 (Physical and Mechanical Properties of The Lignin-based Carbon Nanofiber-reinforced Epoxy Composite)

  • 유원재;이수민;이성숙;김용식
    • 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.

전기방사 나노섬유와 응용 (Electrospun Nanofiber and its Applications)

  • 천석원
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.59-62
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    • 2003
  • 최근 나노기술에 대한 폭발적인 관심과 함께 전기방사기술은 나노섬유를 제조할 수 있는 강력한 수단을 평가되고 있으며, 지금까지 거의 3종류 이상의 고분자들에 대한 나노섬유가 제조되었다. 또한, 나노섬유기술은 전통적인 섬유분야를 초월하여 매우 다양한 산업분야에 응용가능성이 있다. 따라서 다양한 분야에서 나노섬유를 활용하는 응용연구가 보다 활성화되어야 할 것이다.

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탄소나노섬유가 강화된 하이브리드 복합재료의 기계적 물성 (Mechanical Properties of Carbon Nanofiber Reinforced Hybrid Composites)

  • 공진우;정상수;김태욱
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.31-34
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    • 2004
  • Carbon nanofiber exhibits superior and often unique characteristics of mechanical, electrical chemical and thermal properties. In this study, For improvement of the mechanical properties of composites, carbon nanofiber reinforced hybrid composites was investigated. For the effect of dispersion, The dispersion methods of solution blending and mechanical mixing were used. The mixing of solution blending method was used using ultrasonic. Dispersion of carbon nanofiber was observed by scanning electron microscope (SEM). Mechanical properties were measured by universal testing Machine (UTM).

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분산 방법에 따른 탄소나노섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성에 관한 연구 (A Study on Mechanical Properties of Carbon Nanofiber/Epoxy Composites with Dispersion Methods)

  • 공진우;정상수;김태욱
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.151-154
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    • 2004
  • Despite of the excellent properties of carbon nanofiber, The properties of carbon nanofiber filled polymer composites were not increased largely. The reason is that it is still difficult to ensure the uniform dispersion of carbon nanofiber in a polymer matrix. In this study, For improvement properties of carbon nanofiber filled epoxy composites, the effect of dispersion was investigated. The compounds were prepared by two methods, solution blending and mechanical mixing. Mixing of solution blending method was used using ultrasonic. Dispersion of carbon nanofiber was observed by optical microscope and scanning electron microscope (SEM). UV adsorption and turbidity measured by UV spectrometer was used for the comparison of dispersion of carbon nanofiber.

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탄소나노섬유가 강화된 하이브리드 복합재료의 제조 및 기계적 특성 (Manufacture and Mechanical Properties of Carbon Nanofiber Reinforced Hybrid Composites)

  • 정상수;박지상;김태욱;공진우
    • Composites Research
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    • 제18권3호
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    • pp.1-6
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    • 2005
  • 탄소나노섬유는 기계적, 전기적, 화학적, 열적 성질 등의 우수하고, 독특한 특성을 가진다. 이러한 탄소나노섬유의 우수한 물성에도 불구하고, 탄소나노섬유가 강화된 고분자 복합재료의 물성은 비례적으로 증가하지 않는다. 이러한 원인은 탄소나노섬유가 고분자 재료 내에 고루 분산되지 못하기 때문이다. 본 연구에서는 복합재료의 기계적 물성을 향상시키기 위해, 탄소나노섬유가 강화된 하이브리드 복합재료에 대한 연구를 수행하였다. 탄소나노섬유의 고른 분산을 위해, 초음파 분산장치를 이용한 용융 혼합방법을 이용하였고, 전자현미경(SEM)을 통해 탄소나노섬유의 분산정도를 확인하였으며, 만능시험기(UTM)를 이용하여 탄소나노섬유가 강화된 하이브리드 복합재료의 기계적 물성을 평가하였다.

액상 성형 가압법을 이용한 탄소나노섬유 강화 Cu 기지 나노 복합재료 개발 (Development of Carbon Nanofiber Reinforced Cu Matrix Composites Using Liquid Pressing Process)

  • 이상관;김두현;엄문광;하동호;김상식
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.50-53
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    • 2003
  • Carbon nannofiber reinforced Cu matrix composite has potential applications for electrically conducting materials having high strength and electrical conductivity. In this study, we have developed fabrication technology of the nanocomposites using a liquid pressing process. The process is to use the low pressure for infiltration of Cu melt into carbon nanofiber mat as the Cu melt is pressurized directly. The minimum pressure required for infiltration was calculated from force balance equation, permeability measurement and compaction behavior of carbon nanofiber. Also, the melting temperature and the holding time have been optimized.

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전기방사법으로 제조된 PAN/PVdF 복합나노섬유의 특성연구 (Property Studies of PAN/PVdF Composite Nanofiber Manufactured from Electrospinning)

  • 윤중현;최동유
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권3호
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    • pp.6-11
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    • 2009
  • 본 논문에서는 PAN/PVdF의 중량비에 따라 방사용액을 제조한 후 고전압으로 전기방사법에 의해 복합나노섬유를 제조하였다. 제조된 복합나노섬유는 PVdF의 함량이 감소할수록 섬유경이 감소하는 경향을 나타냈다. PAN/PVdF 복합나노섬유의 친수성 정도를 확인하기 위하여 접촉각을 측정한 결과 친유성인 PVdF의 함량이 증가할수록 물과의 접촉각이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 필터측정용 샘플을 $40^{\circ}C$의 온도, 85%의 습도에서 25시간 동안 방치한 후 성능을 평가한 결과 PAN/PVdF 복합나노섬유의 경우 99.95% 이상의 혜파(HEPA)급 및 99.999% 이상의 울파(ULPA)급 성능을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 섬유경이 작을수록 필터 성능이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. PAN/PVdF 복합나노섬유의 벌크 인장강도는 5-8MPa, 신도는 10-300% 범위였으며, PVdF의 함량이 증가할수록 강도와 신도가 동시에 증가하는 것을 알 수 있었다. PAN/PVdF 복합나노섬유를 $120^{\circ}C$에서 2시간 열처리한 시료의 인장강도는 3-8MPa정도였다. 인장강도의 경우는 열처리에 의해 거의 변화가 없었으며, 신도는 감소함을 알 수 있었다.

Enhanced Reaction Kinetic of Fe3O4-graphite Nanofiber Composite Electrode for Lithium Ion Batteries

  • Wang, Wan Lin;Park, Ju-Young;Gu, Hal-Bon
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제15권6호
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    • pp.338-343
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    • 2014
  • A $Fe_3O_4$-graphite nanofiber composite for use as an anode material was successfully synthesized by calcining $Fe_3O_4$ and graphite nanofiber (GNF) together in a $N_2$ atmosphere. Using this $Fe_3O_4$-GNF composite in a lithium ion battery resulted in a higher lithium storage capacity than that obtained using $Fe_3O_4$-graphite ($Fe_3O_4$-G). The $Fe_3O_4$-GNF (10 wt%) electrode exhibited a higher lithium ion diffusion coefficient ($2.29{\times}10^{-9}cm^2s^{-1}$) than did the $Fe_3O_4$-G (10%) ($3.17{\times}10^{-10}cm^2s^{-1}$). At a current density of $100mA\;g^{-1}$, the $Fe_3O_4$-GNF (10 wt%) anode showed a higher reversible capacity ($1,031mAh\;g^{-1}$) than did the $Fe_3O_4$-G (10%) anode ($799mAh\;g^{-1}$). Moreover, the $Fe_3O_4GNF$ electrodes showed good cycling performance without the addition of a conductive material.