• 제목/요약/키워드: nano composite particle

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TiO2 나노입자의 크기와 함량이 TiO2/Epoxy 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향 (Effect of TiO2 Particle Size and Content on the Mechanical Properties of TiO2/Epoxy Composites)

  • 김부안;문창권
    • 동력기계공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.11-17
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    • 2017
  • This study is about the mechanical properties of epoxy composite reinforced with nano $TiO_2$ particle. Tensile strength, fracture toughness, vicker's hardness and Izod Impact test were carried out to investigate the effect of particle size and content of $TiO_2$ on the mechanical properties of $TiO_2$/epoxy composites. The results showed that the strength of the $TiO_2$/epoxy composites were higher than that of the pure epoxy. The best improvement of tensile strength was achieved in case of the particle size was 21 nanometer and the content was 3 weight percent. However, the Izod Impact value and the Vicker's hardness of $TiO_2$/epoxy composites showed no clear tendency.

실리콘 고분자 복합소재의 열전도도와 기계적 물성에 관한 연구 (A Study on the Thermal Conductivity and Mechanical Properties of Electrical Insulation Polymer Composite Materials)

  • 최원일;최계광
    • Design & Manufacturing
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    • 제18권3호
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    • pp.37-43
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    • 2024
  • With the development of technology in the electrical and electronic field, research on heat dissipation materials that can efficiently emit and control heat to solve the heat generation problem is being actively conducted. Since heat dissipation materials require electrical insulation and thermal conductivity, the polymer composite material was manufactured by mixing chemically stable silicone resins and ceramic fillers, and thermal conductivity and mechanical properties were observed. At the same filling amount, the larger the particle size and the higher the high thermal conductivity filler was added, the higher the thermal conductivity was, mechanical properties were confirmed to have higher tensile strength and elongation as the particles were smaller and the tissue was denser. After selecting materials in consideration of thermal conductivity and mechanical properties, an appropriate mixing ratio is considered important.

FTIR 분자구조 해석을 통한 에폭시-실리카 나노복합소재의 열기계적 물성 연구 (Study on the Thermomechanical Properties of Epoxy-Silica Nanocomposites by FTIR Molecular Structure Analyses)

  • 장서현;한유수;황도순;정주원;김영국
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.51-57
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    • 2021
  • 이 연구에서는 에폭시 수지에 포함된 나노 실리카 입자의 농도가 재료의 열/기계적 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 나노 입자를 에폭시 수지에 다섯가지 무게비로 섞은 나노복합소재를 제작하였다. DMA와 TMA 방법을 이용하여 유리전이온도, 응력이완, 열팽창 거동을 측정하였다. 이를 통해 나노입자가 재료의 점탄성 거동에 어떠한 영향을 미치는지 보였다. 실리카 입자의 함량이 증가할수록 순수 에폭시 재료 대비 탄성 물성은 증가하였고, 유리전이온도는 감소하였다. FTIR 결과는 분자구조의 관점에서 충진제 함량에 따른 물성변화의 원인을 찾고 나노입자가 에폭시 분자 구조에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하는데 중요한 역할을 하였다.

열화손상이 발생된 전도성시멘트모르타르의 미세구조 특성 (Microstructure Characteristics of Conductive Cement Mortar with Deterioration Damage)

  • 김영민;이건철;윤현도;권현우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.195-196
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    • 2021
  • The pore distribution of the cement mortar mixed with carbon nanotubes was found to have a large number of pores at (370~80)㎛, and the distribution ratio was larger as the carbon nanotubes were mixed. However, the pores with a fine particle diameter of (10-0.5) ㎛ were found to be larger as the carbon nanotubes were incorporated. However, the distribution of pores of the test specimens of conductive cement mortar with deterioration damage was found to be distributed in a number of particle diameters of (500 to 100) ㎛ and (10 to 0.5) ㎛. It is judged that the particle diameter of the internal pores increased due to the damage. However, as the mixing ratio of the test specimen with carbon nanotubes increased, the distribution of voids was relatively lower than that of plain, and it was judged to have excellent resistance to deterioration damage.

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이차전지 음극활물질 Si/PC/CNF/PC 복합 소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Si/PC/CNF/PC Composite for Anode Material of Lithium ion Battery)

  • 전도만;나병기;이영우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권6호
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    • pp.798-803
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    • 2018
  • Si을 리튬이온전지 음극활물질로 사용하기 위해 입도를 $0.5{\mu}m$ 보다 작은 크기로 제어하였고 표면에 탄소를 약 10 nm 두께로 코팅하였다. 그 위에 탄소섬유를 50~150 wt% 양으로 성장시키고 다시 한 번 탄소코팅을 진행하였다. 이렇게 만들어진 Si 합성물질은 전기전도성을 높이기 위한 공정으로 이종 금속을 혼합하였으며 수명 특성을 개선하기 위해 흑연과 복합화하였다. 실험 변수에 따른 재료들의 물리화학적 특성을 XRD, SEM 및 TEM을 사용하여 측정하였고 코인셀을 제조하여 전기화학적 특성을 평가하였다. Si/PC (Pyrolytic Carbon)/CNF (Carbon Nano Fiber)보다 Si/PC/CNF/PC가 전체적으로 Si 함량이 줄어 방전용량은 상대적으로 낮게 나타났지만 전지평가에서 중요한 수명특성에서는 좋은 결과를 보여주었다. 0.2 C rate에서 $1512mA\;h\;g^{-1}$의 초기 방전 용량과 78%의 초기 효율을 나타내었고 10 싸이클에서 94%의 용량 보존율을 보여주었다.

자기력이 철 분말 및 탄소나노튜브 강화 자기유동 고무 복합재료의 유동 및 압축 특성에 미치는 영향 (Effect of Magnetic Force on Rheological and Compressive Properties of Magneto-Rheological Rubber Composites with Iron Particle and Carbon Nanotubes)

  • 류상렬;이동주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권2호
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    • pp.153-160
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    • 2013
  • 고무 혼합물의 가류특성 및 전자석 장치를 이용하여 범용고무를 기지로 하는 이방성 자기유동 고무 복합재료(MRRC)의 제조가 가능하였다. 철 입자(IP) 함유량의 증가에 따라 MRRC의 자기 투과율은 증가하였으며, 불규칙 배향에 비해 2 tesla로 배향시킨 경우가 1.8~2배 높게 나타났다. 2 tesla로 배향한 CNT만 강화한 MRRC의 자기 투과율은 3.7%로 자기장의 영향이 뚜렷이 확인되었다. IP 90 + CNT 5 & 2 tesla 배향의 MRRC는 압축시험 시 0.49 tesla의 자기장 하에서 압축응력이 기지에 비해 2.1배 증가하였다. IP 함유량 증가에 따라 자기유동(MR) 효과는 증가하였으며, IP 90 & 2 tesla 배향의 경우 20.4%의 MR 효과를 보였다. 시험편 제조 시 및 압축시험 시 부여한 자기력 세기가 MRRC의 압축특성에 미치는 영향이 크다고 판단된다.

수열처리법을 이용한 $Al_2O_3/CeO_2$ composite 연마재 제조 및 연마 특성 (Preparation of $Al_2O_3/CeO_2$ Composite Abrasives by using Hydrothermal Treatment and its Polishing Properties)

  • 최성현;이승호;임형미;길재수;최귀돈
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.1278-1282
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    • 2004
  • 수열처리법으로 nano-sized $CeO_2$ 입자를 $Al_3O_3$ 입자의 표면에 균일하게 코팅하여 $AL_2O_3/O_2$ composite 연마 입자를 제조하었다. 제조된 $Al_2O_3\CeO_2$ composite 입자의 뭍성을 TEM, XRD, zeta potential analyzer 및 particle size analyzer로 측징하였다. $Al_2O_3/CeO_2$ composite 입자와 구성된 슬러리와 비교 시료로서 $Al_2O_3$$CeO_2$ 입자를 혼합한 슬러리를 사용하여 thermal oxide film에 대한 연마특성을 평가하였다. 연마슬러리에 포함된 $A1_2O_3/CeO_2$ composite 입자와 $Al_2O_3$$CeO_2$ 혼합입자에서 나노 크기의 세리아 입자가 sub-micron 크기의 알루미나 입자의 표면에 균일하게 코팅되므로서 $Al_2O_3$ 단일 성분의 슬러리에 비해 removal rate(RR)는 106 nm/min, WIWNU는 $8\sim9%$, roughness는 $2.6{\AA}$의 향상된 연마 특성을 나타내었다. 알루미나 입자의 불규칙한 형상 때문에 $Al_2O3/CeO_2$ composite 슬러리와 $Al_2O_3$$CeO_2$ 혼합슬러리의 연마 특성이 비슷한 수준을 나타내었다.

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급속응고 6061Al/Graphite 복합재료의 볼밀링 시간에 따른 흑연 분산거동 및 기계적 특성 (Effect of Ball milling Time on Graphite Dispersion and Mechanical Properties in Rapidly Solidified 6061 Al Composite)

  • 손현택;이재설;홍순직;천병선
    • 한국분말재료학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.209-216
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    • 2009
  • A composite of rapidly solidified Al-6061 alloy powder with graphite particle reinforcements was prepared by ball milling and subsequent hot extrusion. The microstructure and mechanical properties of these composites were investigated as a function of milling time. With increasing milling time, the gas atomized initially and spherical powders became elongated with a maximum aspect ratio after milling for 30 h. Then, refinement and spheroidization were achieved by further milling to 70 h with a homogeneous and fine dispersion of graphite particles forming between the matrix alloy layers. The best compression and wear properties were obtained in the powder milled for 70 h, associated with the increased fine and homogeneous distribution of graphite particles in the aluminum alloy matrix.

Mechanical Alloying Method로 제조된 고온수전해용 Ni/YSZ cermet의 제조 및 특성 (Synthesis and Characteristic of Ni/VSZ Cermet for High Temperature Electrolysis Prepared by Mechanical Alloying Method)

  • 채의석;홍현선;추수태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.372-378
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    • 2005
  • Ni/YSZ ($Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$) composite powder for a cathode material in high temperature electrolysis(HTE) was synthesized by a mechanical alloying method with Ni and YSZ powder. Microstructure of the composite and cell thickness for HTE reaction has been analyzed with various techniques of XRD, SEM to investigate effects of fabrication conditions. Employing the composite material, furthermore, the unit cell for HTE has been studied to evolve hydrogen from water. XRD patterns showed that the composites after wet mechanical alloying were composed of respective nano-sized crystalline Ni and YSZ. While ethanol as additive for mechanical alloying increased to $20\;{\mu}m$ of average particle size of the composites, alpha-terpineol effectively decreased to sub-micro size of that. This study has been found out the evolution of hydrogen by HTE reaction employing the fabricated cathode material, showing 1.4 ml/min of $H_2$ generation rate as increasing $20\;{\mu}m$ of cathode thickness.

Investigation of Lithium Transference Number in PMMA Composite Polymer Electrolytes Using Monte Carlo (MC) Simulation and Recurrence Relation

  • Koh, Renwei Eric;Sun, Cha Chee;Yap, Yee Ling;Cheang, Pei Ling;You, Ah Heng
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.217-224
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    • 2021
  • In this study, Monte Carlo (MC) simulation is conducted with recurrence relation to study the effect of SiO2 with different particle size and their roles in enhancing the ionic conductivity and lithium transference number of PMMA composite polymer electrolytes (CPEs). The MC simulated ionic conductivity is verified with the measurements from Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Then, the lithium transference number of CPEs is calculated using recurrence relation with the MC simulated current density and the reference transference number obtained. Incorporation of micron-size SiO2 (≤10 ㎛) fillers into the mixture improves the ionic conductivity from 8.60×10-5 S/cm to 2.35×10-4 S/cm. The improvement is also observed on the lithium transference number, where it increases from 0.088 to 0.3757. Furthermore, the addition of nano-sized SiO2 (≤12 nm) fillers further increases the ionic conductivity up towards 3.79×10-4 S/cm and lithium transference number of 0.4105. The large effective surface area of SiO2 fillers is responsible for the improvement in ionic conductivity and the transference number in PMMA composite polymer electrolytes.