• 제목/요약/키워드: metal-filled polymer

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금속입자 충전 복합재료의 전단응력에 따른 점도 및 전기 전도도 변화 (Effect of ,Shear Stress on the Viscosity and Electrical Conductivity for the Metal-Filled Composite Materials)

  • 이건웅;최동욱;이상수;김준경;박민
    • 폴리머
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    • 제26권5호
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    • pp.644-652
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    • 2002
  • 전자파 차폐용 개스킷으로 적용할 수 있는 금속계 입자와 상온경화형 실리콘 수지의 페이스트계에 대한 정량적인 해석을 수행하였다. 금속입자 충전 복합재료의 전기 전도성 및 유변학적 거동은 입자의 형상, 크기, 분산상태에 많은 영향을 받는다. 고충전계에서 입자들은 매우 복잡한 응집상태를 형성하며 전단속도와 같은 외부요인에 의해 응집구조가 변하고 이에 따라 전기 전도도가 달라지게 된다. 본 연구에서는 금속입자의 평균직경 및 분산성에 따른 영향을 점도측정 및 전기 전도도 측정 방법을 통해 해석하였으며 이를 통해 금속입자의 선정기준을 제시하였다. 금속입자의 종류에 따라 점도분포, 전단응력의 영향, 전기 전도성의 변화 등이 차이를 보였다. 상대적으로 직경이 큰 입자에서 전단응력에 의한 영향이 두드러지게 나타났으며 동일 함량에서 분산성의 제어를 통해 점도 및 전기 전도도의 개선이 가능함을 보였다.

고분자/$MoS_2$ 복합재료의 마찰 및 마모특성 (Characteristics of Friction and Wear of Polymer/MoS$_2$ Composites)

  • 문탁진;윤호규
    • Tribology and Lubricants
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    • 제5권1호
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    • pp.12-20
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    • 1989
  • The friction and wear behavior of molybdenum disulfide filled polymer composites sliding against metal has been investigated using pin-on-disc machine and microscope. The observed wear rates were reduced by the addition of MoS$_2$ to nylon and this can be attributed to the homogenous transfer of MoS$_2$ to the counteddace thereby modifying sliding conditions. The friction of filled and unfilled nylon was increased with increasing sliding speed, and the catastropic wear rate was occurred at high normal load. This have been explained by thermal degradation. In the case of HDPE, however, the wear rate was not always reduced by the addition of MoS$_2$ and the influence of MoS$_2$ was mainly even the opposite. Filled and unfilled HDPE had lower values of friction and wear rate than those of nylon. Micrographs appeared that the delamination of the worn surface in nylon/MoS$_2$ composite occurred and revealed that the worn surface of HDPE presented a number of characteristic features as wear grooves, pulls, and smears and crescents.

아민계 분산제가 실리카 고무배합물의 물성에 미치는 영향 (Influence of Amine Base Dispersing Agent on Properties of Silica Filled Rubber Compounds)

  • 박성수;길상규;장병만;송기찬;김수경
    • 폴리머
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    • 제25권4호
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    • pp.503-511
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    • 2001
  • 기존 실리카 분산제는 주로 Zn, K의 지방산 유도체이며 지방산과 금속비누의 혼합물은 활성을 높이는데 사용되었다. Zn-K 비누 형태의 실리카 분산제는 탄화수소 사슬의 유동성을 증가시켜 실리카가 함유된 고무 배합물의 점도를 낮추어 주며 그 결과 가공성이 향상된다. 실리카 분산제는 가류 특성에 영향을 미쳐서는 안되는데 Zn-K 비누형태의 분산제는 스코치 및 가류시간을 단축시켰다. 그러나 새로이 개발된 분산제의 경우 금속을 함유하지 않은 non-metal 형태이며 분산제가 실리카와 고무간의 interaction을 유도하여 실리카 분산도를 크게 향상시켰으며 이로 인해 경도 및 점도 저하를 유도하였다. 또한 새로운 분산제는 실리카 고무배합물의 가교특성 및 스코치 안정성에 영향을 미치지 않았다.

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금속복합재료와 고분자복합재료의 마모 특성 비교 (Comparison of Wear Property Between Metal and Polymer Matrix Composites)

  • 김재동
    • 수산해양교육연구
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    • 제28권6호
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    • pp.1875-1881
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    • 2016
  • The wear behavior for the two types of composites, those are epoxy matrix composites filled with silica particles and aluminium matrix composites filled with SiC particles, were compared to investigate the wear mechanism for these composites. Especially, the effect of the volume fraction for the epoxy matrix composites and the particle size for the aluminium matrix composites according to the apply load and sliding velocity were investigated. Wear tests of the pin-on-disc mode were carried out and followed by scanning electron microscope observations for the worn surface. The addition of the fillers in the composites were improved the wear resistance significantly and changed the wear mechanism for the both composites. These results were identified by the observation of the worn surface after testing.

중석이 첨가된 고분자 유기물 열분해 방법에 의한 신세라믹복합체 개발 (Development of Novel Ceramic Composites by Active Filler Controlled Polymer Pyrolysis with Tungsten)

  • 강건택;김득중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.939-944
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    • 1998
  • 실리콘함유 고분자(Polysiloxane)의 세라믹변환과정에서의 부피수축효과를 조절하기 위하여 활성화금속으로 중석을 첨가하여 열분해 및 합성반응을 통해 신 세라믹 복합체를 개발하고 이의 세라믹화 과정이나 물성을 조사하였다. 제조된 시편의 미세조직은 고분자로부터 야기된 $S_{1}$-O-C게열의 Glass기지상과, 분해잔여물(고상,기상)등과 활성화금속과의 반응르로 생성된 고경도의 탄호물로 이루어져 있어 향후 내마모재료로서의 응용을 기대할 수 있을 것이다. 제조된 복합체의 물성은 반응조건에 많이 의존함을 알 수 있었다. 1400~$1500^{\circ}C$에서 열분해 시켜 제조한 복합체의 밀도는 95% 이상의 상대밀도와, 경도 값은 7~8GPa 정도이고 탄성률은 220~230 GPa, 파괴인성응ㄴ 6~6.8$MPam^{1/2}$, 파괴강도는 380~470 MPs정도의 값을 나타내었다.

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상반전 기법으로 제조한 PVdF-HFP/(SiO2, TiO2) 고분자 전해질을 채용한 리튬금속 고분자 2차전지의 충방전 특성 (Charge-Discharge Characteristics of Lithium Metal Polymer Battery Adopting PVdF-HFP/(SiO2, TiO2) Polymer Electrolytes Prepared by Phase Inversion Technique)

  • 김진철;김광만
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권1호
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    • pp.131-136
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    • 2008
  • 용매 N-methyl-2-pyrrolidone(NMP)과 dimethyl acetamide(DMAc)를 각각 사용하고 물을 비용매로 사용하는 상반전 기법에 의해, 실리카($SiO_2$)와 티타니아($TiO_2$) 나노입자가 각각 충진된 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) 고분자 전해질을 제조하고, 이를 고용량 양극재료인 $Li[Ni_{0.15}Co_{0.10}Li_{0.20}Mn_{0.55}]O_2$를 주성분으로 하는 양전극과 리튬금속 음전극 사이에 채용하는 리튬금속 고분자 2차전지를 제작하여 그 충방전 특성을 조사하였다. 고분자 전해질 제조에 사용한 용매에 상관없이 실리카 충진재의 함량이 40~50 wt%인 상반전막을 고분자 전해질로 적용하였을 때 가장 높은 방전용량(180 mAh/g)을 나타내었으며, 이 경우 대개 80 사이클까지 초기용량의 99% 정도의 지속성을 보이다가 그 이후 급격한 용량 감소를 보였다. 이 용량 감소는 상반전막이 보장하는 용량 유지능력이 더이상 발휘될 수 없는 상태로 고분자 전해질에 리튬 dendrite가 침적되었기 때문이라 생각된다.

고분자 변형으로 가능해진 MOF의 원위치 형성을 이용한 혼합기질 기체분리막의 대면적화 가능한 제막 (Scalable Fabrications of Mixed-Matrix Membranes via Polymer Modification-Enabled In Situ Metal-Organic Framework Formation for Gas Separation: A Review)

  • 박성환;이영세
    • 공업화학
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    • 제34권3호
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    • pp.213-220
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    • 2023
  • 혼합기질막(mixed-matrix membrane, MMM)은 고성능 충전제가 고분자 기질에 분산된 구조로, 지난 30년간 이를 이용한 기체분리 연구가 집중적으로 수행되었다. 일반적으로 MMM은 고분자 막보다 우수한 기체 분리 성능을 가지고 있으며, 다결정 막에 비해 좋은 확장성을 보인다. 그러나 이러한 잠재성에도 불구하고, MMM의 상용화는 여러 가지 어려운 문제들로 인해 지연되고 있다. MMM의 주요 문제 중 하나는 충전제와 고분자 사이의 부적절한 계면 상호작용으로 결함(즉, 개면 공극 등)이 형성될 수 있다는 것이다. 따라서 많은 MMM 연구에서 이러한 계면의 문제를 해결하기 위한 전략이 제시되었다. 하지만 계면상의 상호작용으로 MMM이 가진 문제점들을 해결하려는 과학적 접근에 비해 손쉽고 효과적으로 대면적의 MMM을 제조하기 위한 공학적 접근은 상대적으로 간과되어 왔다. 본 총설에서는 MMM의 대면적화를 위한 공학적인 접근 중 하나인 고분자 변형을 통해 가능해진 금속-유기 골격체(metal-organic framework, MOF)의 원위치 형성을 이용한 MMM 제막 방법을 소개하고자 한다. 이 새로운 제막법은 현재 MMM이 직면하고 있는 문제들을 공학적인 접근으로 효과적으로 해결하여 MMM의 상용화를 촉진시킬 수 있다.

Fused Deposition Modeling of Iron-alloy using Carrier Composition

  • Harshada R. Chothe;Jin Hwan Lim;Jung Gi Kim;Taekyung Lee;Taehyun Nam;Jeong Seok Oh
    • Elastomers and Composites
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    • 제58권1호
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    • pp.44-56
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    • 2023
  • Additive manufacturing (AM) or three-dimensional (3D) printing of metals has been drawing significant attention due to its reliability, usefulness, and low cost with rapid prototyping. Among the various AM technologies, fused deposition modeling (FDM) or fused filament fabrication is receiving much interest because of its simple manufacturing processing, low material waste, and cost-effective equipment. FDM technology uses metal-filled polymer filaments for 3D printing, followed by debinding and sintering to fabricate complex metal parts. An efficient binder is essential for producing polymer filaments and the thermal post-processing of printed objects. This study involved an in-depth investigation of and a fabrication route for a novel multi-component binder system with steel alloy powder (45 vol.%) ranging from filament fabrication and 3D printing to debinding and sintering. The binder system consisted of polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a binder and thermoplastic polyurethane (TPU) and polylactic acid (PLA) as a carrier. The PVP binder held the metal components tightly by maintaining their stoichiometry, and the TPU and PLA in the ratio of 9:1 provided flexibility, stiffness, and strength to the filament for 3D printing. The efficacy of the binder system was examined by fabricating 3D-printed cubic structures. The results revealed that the thermal debinding and sintering processes effectively removed the binder/carrier from the cubic structures, resulting in isotropic shrinkage of approximately 15.8% in all directions. The scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) patterns displayed the microstructure behavior, phase transition, and elemental composition of the 3D cubic structure.

Characteristics of electrically conductive adhesives filled with silver-coated copper

  • Nishikawa, Hiroshi;Terad, Nobuto;Miyake, Koich;Aoki, Akira;Takemoto, Tadashi
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.217-220
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    • 2009
  • Conductive adhesives have been investigated for use in microelectronics packaging as a lead-free solder substitute due to their advantages, such as low bonding temperature. However, high resistivity and poor mechanical behavior may be the limiting factors for the development of conductive adhesives. The metal fillers and the polymer resins provide electrical and mechanical interconnections between surface mount device components and a substrate. As metal fillers used in conductive adhesives, silver is the most commonly used due to its high conductivity and the stability. However the cost of conductive adhesives with silver fillers is much higher than usual lead-free solders and silver has poor electro-migration performance. So, copper can be a promising candidate for conductive filler metal due to its low resistivity and low cost, but oxidation causes this metal to lose its conductivity. In this study, electrically conductive adhesives (ECAs) using surface modified copper fillers were developed. Especially, in order to overcome the problem associated with the oxidation of copper, copper particles were coated with silver, and the silver-coated copper was tested as a filler metal. Especially the effect of silver coating on the electrical resistance just after curing and after aging was investigated. As a result, it was found that the electrical resistance of ECA with silver-coated copper filler was clearly lower and more stable than that of ECA with pure copper filler after curing process. And, during high temperature storage test, the degradation rate of electrical resistance for ECA with silver coated copper filler was quite slower than that for ECA with pure copper filler.

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Characteristics of radiographic images acquired with CdTe, CCD and CMOS detectors in skull radiography

  • Queiroz, Polyane Mazucatto;Santaella, Gustavo Machado;Lopes, Sergio Lucio Pereira de Castro;Haiter-Neto, Francisco;Freitas, Deborah Queiroz
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제50권4호
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    • pp.339-346
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate the image quality, diagnostic efficacy, and radiation dose associated with the use of a cadmium telluride (CdTe) detector, compared to charge-coupled device (CCD) and complementary metal oxide semiconductor(CMOS) detectors. Materials and Methods: Lateral cephalographs of a phantom (type 1) composed of synthetic polymer filled with water and another phantom (type 2) composed of human skull macerated with polymer coating were obtained with CdTe, CCD, and CMOS detectors. Dosimeters placed on the type 2 phantom were used to measure radiation. Noise levels from each image were also measured. McNamara cephalometric analysis was conducted, the dentoskeletal configurations were assessed, and a subjective evaluation of image quality was conducted. Parametric data were compared via 1-way analysis of variance with the Tukey post-hoc test, with a significance level of 5%. Subjective image quality and dentoskeletal configuration were described qualitatively. Results: A statistically significant difference was found among the images obtained with the 3 detectors(P<0.05), with the lowest noise level observed among the images obtained with the CdTe detector and a higher subjective preference demonstrated for those images. For the cephalometric analyses, no significant difference (P>0.05) was observed, and perfect agreement was seen with regard to the classifications obtained from the images acquired using the 3 detectors. The radiation dose associated with the CMOS detector was higher than the doses associated with the CCD (P<0.05) and CdTe detectors(P<0.05). Conclusion: Considering the evaluated parameters, the CdTe detector is recommended for use in clinical practice.