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      • 실리카 입자의 크기 및 표면처리에 따른 고무복합재료의 기계적 특성 연구

        성종환(Jong Hwan Sung),류상렬(Sang Ryul Ryu),이동주(Dong Joo Lee) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.4

        실리카의 크기, 함량 및 표면처리 된 강화 고무복합재료의 기계적 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 사용한 실리카의 크기는 2.2, 12.4, 26.6과 100㎛ 이며 표면처리로는 실란(화학적) 및 플라즈마(물리적) 처리를 하였다. 또한 실리카의 표면에 CNT를 열융착 하였다. 고무복합재료의 인장강도는 평균 입자경이 감소할수록 증가하였고, 평균 입자경이 2.2㎛인 경우, 기지(2.5㎫)에 비해 1.4 배 증가하였다. 또한 Plasma 처리로 인장강도가 5~9% 향상되었다. 평균 입자경이 26.6㎛인 경우, 인장탄성률은 기지(0.88㎫)에 비해 약 2배 증가하였고, Plasma 처리로 14~22%증가되었다. 또한 기계적 특성의 향상을 위해 간접적 플라즈마 화염을 이용한 실리카의 표면에 탄소나노튜브를 열융착하였고 기계적 물성이 향상되었다. 하지만 접착된 CNT의 양과 균일성에 대한 제어가 필요하다. The tensile properties of silica reinforced rubber are investigated as function of the silica size and content, and surface treatments. The used diameters of silica were 2.2, 12.4, 26.6, and 110㎛. And, the used surface treatment was silane coated and the atmospheric pressure flame plasma (APFP). A1so, the CNT bonded silica was also used. It is found that the tensile strength of the composites is increased significantly with decreasing the mean diamεter. For the silica diameter of 2.2㎛, the tensile strength is increased about 1.4 times compared to the matrix (2.52㎫). Also, the tensile strength of the silica reinforced composite with APFP treated is increased 5~9%, respectively. When the diameter is 26.6 ㎛, the tensile modulus of the compositε is increased about 2 times compared to the matrix (0.88㎫), and the tensile modulus of silica reinforced composites with APFP treated is increased 14~22%, respectively. Also, in order to increase the mechanical properties more effectively, the carbon nanotube is thermally bonded to the silica surface and found to be very promising. However, the amount and uniformity of bonded CNT should be controlled carefully.

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