• Elastomers and Composites
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• 제33권4호
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• pp.246-254
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• 1998

Styrene butadiene rubber (SBR)/ 카렬블랙 복합체의 전기저항 특성과 전기전도 특성을 연구하기 위하여 표면저항, 체적저항, point to point 저항, 정전하 소멸시간 및 전기전도 실험을 4종의 카본블랙을 사용하여 실시하였다. 약 50phr의 카본블랙이 첨가되었을 때, 모든 저항값이 급격히 감소하는 임계영역 (Rc)을 나타내었다. 카본블랙이 첨가된 SBR 복합체의 전류밀도는 전기장의 증가에 따라 증가하며, 기울기 (dJ/dE)가 증가하는 임계점 (Pc)이 존재하였으며, 이때의 전기전도기구는 임계점을 기준으로 하여 낮은 전기장 영역에서는 ohmic 전도, 높은 전기장 영역에서는 공간전하 제한전도임을 알 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제10권1호
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• pp.30-34
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• 2009

Two-phase 복합재료 계에서 성형압력이 열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다. Polypropylene (PP) 고분자에 열전도성 필러인 Silicon carbide (SiC)를 40 vol% 첨가하여 압력을 0 MPa부터 20 MPa까지 시키면서 PP/SiC 복합재료의 계면과 열전도도의 변화를 관찰하였다. PP/SiC (40 vol%)에서 압력을 0에서 20 MPa를 증가시킴에 따라 복합재료 내부의 기포가 적어지고 고분자-필러와 필러-필러 계면에서의 접촉이 용이해져 포논산란이 감소되고 열전도도는 1.31 W/mK에서 1.86 W/mK로 약 40% 증가함을 확인하였다. 실험을 통하여 얻어진 열전도도 값과 Maxwell식과 Agari식을 이용한 Two-Phase계의 열전도도 예측값을 비교한 결과, 필러간의 상호작용을 고려하는 Agari예측식의 경우에 실험결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권4호
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• pp.319-325
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• 2010

Electrical discharge machining (EDM) is an attractive machining technique but it requires electrically conductive ceramic materials. In this study, Alumina matrix composites reinforced with CNTs were fabricated through CNT purification, mixing, compaction and spark plasma sintering (SPS) processes. $Al_2O_3$ nanocomposites with the different CNT concentrations were synthesized. The mechanical and electrical characteristics of $Al_2O_3$/CNTs composites were examined in order to apply the materials to the EDM process. In addition, micro-EDM using wire electrical discharge grinding (WEDG) was conducted under the various EDM parameters to investigate the machining characteristics of machined hole by Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM). The results show that $Al_2O_3$/CNTs 10%Vol. was more suitable than the other materials because high conductivity and large discharge energy caused violent sparks resulting in bad machining accuracy and surface quality.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.40-45
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• 2003

본 연구에서는 $Fe_3O_4$ (magnetite)의 함량 변화와 온도 변화가 NBR/$Fe_3O_4$ 혼합물의 전기걱도도 ($\sigma$)에 미치는 영향을 조사하였다. 최소 최적 혼합비 (percolation threshold, $P_c$) 개념이 본 연구에서 제조한 전도성 입자가 충전된 복합체에 적용되며, 혼합물내 $Fe_3O_4$의 농도가 22%를 초과할 때 $\sigma$가 급격히 증가함을 확인하였다. $\sigma$의 온도 의존성은 $P_c$ 또는 그 이하에서 열적으로 활성화되며, 마그네이트가 NBR 고무의 강화 및 전도성 충전제로서의 역할을 할 수 있음을 조사하였으며, 충전제 함량이 30 phr인 복합체는 실온에서 고전압을 걸어줄 경우 전류는 전압제곱에 비례한 것으로 나타났다. 또한, 50 pk의 마그네이트가 충전된 복합체가 최적의 물리적 가교점으로 인하여 가장 우수한 인장강도와 파단시 신장율을 보였으며 모듈러스가 마그네이트의 강화효과 및 혼합물의 토오크 곡선으로부터 얻은 점도와 관련이 있음을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권2호
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• pp.351-359
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• 2022

The present study investigated the synergistic effects of carbon nanotube (CNT) and carbon black (CB) inclusions on the piezoresistive sensing behaviors of cementitious composites. Four different CNT and CB combinations were considered to form different conductive networks in the binder material composed of Portland cement and fly ash. The cement was substituted with fly ash at levels of 0 or 50% by the mass of binder. The specimens were cured up to 100 days to observe the variations of the electrical characteristics with hydration progress, and the piezoresistive sensing behaviors of the specimens were measured under cyclic loading tests. The fabricated specimens were additionally evaluated with flowability, resistivity and cyclic loading tests, and morphological analysis. The scanning electron microscopy and energy disperse X-ray spectroscopy test results indicated that CNT and CB inclusion induced synergistic formations of electrically conductive networks, which led to an improvement of piezoresistive sensing behaviors. Moreover, the incorporation of fly ash having Fe³⁺ components decreased the electrical resistivity, improving both the linearity of fractional changes in the electrical resistivity and reproducibility expressed as R² under cyclic loading conditions.

• Elastomers and Composites
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• 제52권2호
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• pp.136-142
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• 2017

Using various compositions of thermally conductive inorganic fillers with boron nitride (BN) and aluminum oxide ($Al_2O_3$), solventless UV-curable thermally conductive acrylic pressure sensitive adhesives (PSAs) were prepared. The base of the PSAs consists of 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and isobornyl acrylate.The compositions of the thermally conductive inorganic fillers were 10, 15, 20, and 25 phr in case of BN, and 20:0, 15:5, 10:10, 5:15, and 0:20 phr in case of $BN/Al_2O_3$. The adhesion properties like peel strength, shear strength, and probe tack, and the thermal conductivity of the prepared PSAs were investigated with different thermally conductive inorganic filler contents. There were no significant changes in photo-polymerization behavior with increasing BN or $BN/Al_2O_3$ content. Meanwhile, the conversion rate and transmittance of the PSAs decreased and their thermal stabilities increased with increasing BN content. Their adhesion properties were also independent of the BN or $BN/Al_2O_3$ content. The dispersibility of BN in the acrylic PSAs was better than that of $Al_2O_3$ and it ranked the thermal conductivity in the following order: BN > $BN/Al_2O_3$ > $Al_2O_3$.

• Composites Research
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• 제17권5호
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• pp.68-77
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• 2004

레이더 혹은 전자-통신장비에서 방출되는 전자파의 흡수/차폐는 군사적인 목적뿐만 아니라 상업적 목적으로도 매우 중요하다. 효과적인 전자기파 흡수체를 설계하기 위해서는 흡수체에 사용되는 재료의 대상 주파수 대역에서의 전자기적 성질을 정확히 알아야 하며, 손실재의 함량에 따른 정확한 전자기물성 예측이 가능해야 한다 본 연구에서는 전도성 카본 블랙 나노 입자를 함유하는 폴리에스터 복합재료의 유전성질을 자유공간 기법을 이용하여 X-Band 주파수 대역에 걸쳐 측정하고 카본 블랙의 함량에 따라 정량적으로 분석하였으며, 임의의 카본 블랙 함량을 갖는 고분자 수지의 유전 물성을 주파수에 따라 예측할 수 있는 방법을 제시하고 검증하였다.

• 폴리머
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• 제25권2호
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• pp.293-301
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• 2001

새로운 복합재료 제조 기술인 electron-ion technology (EIT)를 이용하여 전도성 탄소섬유/고밀도 폴리에틸렌 (CF/HDPE) 복합필름을 제조하고 탄소섬유 에폭시 sizing이 제조된 필름의 체적비저항과 인장강도 그리고 계면 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 에폭시 sizing은 tunneling 효과를 좋게 해서 복합재료 필름의 전도성을 향상시키는 반면, 극성인 에폭시 sizing은 무극성인 폴리에틸렌과의 친화성이 없어서 탄소섬유와 폴리에틸렌간의 계면결합력을 감소시키므로 에폭시 sized 탄소섬유(CF(S))는 unsized 탄소섬유(CF(U))에 비하여 필름의 체적비저항과 인장강도를 감소시켰다. 에폭시 sizing은 탄소섬유의 nucleating efficiency를 떨어뜨려서 CF(S)/HDPE 필름이 CF(U)/HDPE 필름보다 불규칙적이고 덜 발달된 transcrystalline layer를 형성함을 관찰할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.68-73
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• 2003

Fragmentation 시험법과 전기저항 측정을 통하여 탄소 및 SiC 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면물성과 섬유파단에 대한 전기적 감지능을 연구하였다. 섬유 함침 각이 증가함에 따라서 계면전단강도는 감소하였고, 섬유파단에 의한 전기저항도 값이 무한대로 증가하는 시간은 길어졌다. 높은 함침 각에서 전기저항도의 초기 기울기는 급격히 증가한 반면. 낮은 각에서는 점차적으로 증가하였다. 또한 낮은 함침각의 두 섬유 모두에서 stress whitening pattern을 뚜렷하게 관찰할 수 있었지만, 높은 함침 각에서는 그렇지 못했다. 섬유 함침 각이 감소함에 따라서 섬유 파단 간격과 debonding된 길이는 두 섬유 모두에서 증가하였다. 본 연구에서 사용한 electro-micromechanical 시험법은 전도성 섬유강화 복합재료의 섬유 함침 각에 따른 계면 감지능 측정을 위해서 비파괴적 평가방법으로 실행 가능하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1916-1918
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• 1999

The electrical conductive mechanism and temperature dependence of electrical resistivity of ${\beta}-SiC+ZrB_2$ composites with $Al_2O_3+Y_2O_3$ contents were investigated. The electrical resistivity of hot-pressed composites was measured by the Pauw method from $25^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$. The electrical resistivity of the composites showed the PTCR(Positive Temperature Coefficient Resistivity) and follow the electrical conduction model for a homogeneous mixture of two kind of particles with different conductivity. Also, the electrical resistivity versus temperature curves indicate the formation of local chains of $ZrB_2$ particles.