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      • KCI등재

        20%의 반복 인장변위에 의한 신축성 그라파이트 인터칼레이션 화합물/실리콘 복합재료의 물성

        박규대(Gyu-Dae Park),최원국(Won-Kook Choi),이성구(Sung-Goo Lee),김경민(Kyung-Min Kim),김성룡(Sung-Ryong Kim) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.2

        인장변위를 20%로 하여 1000회 반복 스트레칭한 후의 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드(GIC)/폴리디메틸실록산(PDMS) 복합재료의 모폴로지, 열전도도, 표면저항 변화를 조사하였다. 주사전자현미경으로 관찰한 결과 GIC는 PDMS 매트릭스 내에 방향성 없이 균일하게 분산되었으나, PDMS는 높은 점도로 인하여 팽창 GIC의 미세 기공 속으로는 침투하지 못하였다. 3차원적으로 연결된 구조를 가지는 GIC 필러가 PDMS 복합재료의 열전도도 증가 및 표면저항 감소와 연관됨을 확인하였다. 20 wt%의 GIC 필러를 포함하는 PDMS 복합재료의 열전도도와 표면저항은 각각 0.80W/mK, 6×10<SUP>13</SUP> Ω/sq이었으나 1000회 반복 인장 스트레칭 후에 0.69W/mK, 3.04×10<SUP>14</SUP> Ω/sq로 변화하였다. 반복 스트레칭 전후의 복합재료 물성변화의 주요 원인은 GIC 필러와 PDMS 매트릭스 사이에 생긴 계면 크랙 때문인 것으로 여겨진다. The expanded graphite intercalated compound (GIC)/poly(dimethyl siloxane) (PDMS) composites were prepared and the effects of cyclic stretching on the morphology, thermal conductivity and surface resistance of the composites were investigated. PDMS resin did not penetrate into the pores of the expanded GIC. The uniform distribution and spatially connected GICs in the PDMS matrix resulted in improved thermal conductivity and decreased sheet resistance. The thermal conductivity and sheet resistance of GIC(20 wt%)/PDMS composites were changed after 1000 cycles of 20% tensile strain from 0.80 W/mK and 6×10<SUP>13</SUP> Ω/sq to 0.69 W/mK and 3.04×10<SUP>14</SUP> Ω/sq, respectively. The decreased thermal conductivity and the increased sheet resistance of the composites after cyclic stretching was attributed to the formation of the interfacial crack between PDMS matrix and the GIC filler.

      • KCI등재

        그라파이트 인터칼레이션 컴파운드가 에폭시 복합재료의 흡,차음성에 미치는 영향

        이병찬 ( Byung Chan Lee ),박규대 ( Gyu Dae Park ),최성규 ( Sung Kyu Choi ),김성룡 ( Sung Ryong Kim ) 한국복합재료학회 2015 Composites research Vol.28 No.6

        팽창된 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드에 에폭시 수지를 주입하여 제조한 복합재료의 흡·차음성을 연구하였다. 관내법을 이용하여 복합재료의 흡음률과 음향투과손실을 측정하였다. 주사전자현미경을 이용하여 에폭시 매트릭스 내부에 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드가 무질서한 방향으로 균일하게 분산된 것을 확인하였다. 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드 함량이 증가함에 따라 복합재료의 면밀도가 감소하였으며, epoxy/(GIC 20 wt%)복합재료의 면밀도는 순수 에폭시에 비하여 56% 감소하였다. 500~1000 Hz 주파수 영역에서 복합재료의 흡음률은 순수 에폭시에 비해 3배 정도 증가하였다. 그라파이트 인터칼레이션 컴파운드의 함량이 증가함에 따라 복합재료에 포함된 기공의 비율이 증가하여 순수 에폭시에 비하여 복합재료의 음향투과손실이 감소하는 것으로 판단된다. The sound absorption coefficient and sound transmission loss of graphite intercalation compound (GIC) included epoxy composites were investigated. Epoxy resin was infused into the expanded GIC and the impedance tube method was employed to measure the sound absorption coefficient and sound transmission loss. Scanning electron microscopy photographs showed uniform distribution of the GIC in the epoxy matrix. The surface density of epoxy/ GIC (20 wt%) composites decreased about 56% compared to that of pure epoxy. The sound absorption coefficient of composites increased about 3 times at the frequency range of 500~1000 Hz compared to the pure epoxy. The sound transmission loss of composites decreased with increasing the GIC content and it is attributed to the increase of pores in the composites.

      • KCI등재

        구리 필러의 표면처리와 PMMA 비드 첨가에 따른 Cu/Epoxy 복합재료의 열전도도 향상

        배영한(Young-Han Bae),박규대(Gyu-Dae Park),정현옥(Hyun-Ok Jung),부민칸(Minh Canh Vu),김성룡(Sung-Ryong Kim) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.1

        질산 처리와 실란 커플링제 처리를 한 덴드라이트 형태의 구리 필러를 에폭시 매트릭스와 혼합하여 복합재료를 제조하여 열전도도와 표면저항을 고찰하였다. 열전도도는 guarded heat flow meter 법을 이용하여 측정하였다. 질산 처리에 의한 구리 표면의 산화물 제거에 의하여 복합재료의 열전도도는 증가하였으며 표면저항은 감소하였다. 구리 표면에 존재하는 낮은 열전도도와 전기전도도를 가지는 구리 산화물이 복합재료의 열저항과 전기저항을 증가시키는 것을 확인하였다. 동일한 구리 필러 함량에서 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 비드를 첨가하였을 때 복합재료의 열전도도가 향상되었으며, 이는 PMMA 비드 도입에 의하여 덴드라이트 형태의 구리 필러가 상대적으로 접촉이 용이한 구조가 형성되기 때문으로 추정된다. 50 wt%의 구리 필러를 포함하고 PMMA 비드/(PMMA 비드+ 에폭시)의 비율이 12.5%인 에폭시 복합재료는 0.65W/mK의 열전도도를 보여 비드를 포함하지 않은 복합재료에 비해 열전도도가 41% 향상하였다. Thermal conductivity and surface resistance of epoxy-based composites with dendritic Cu fillers with different surface treatments have been investigated. Thermal conductivity of the composites was measured by a guarded heat flow meter method. Thermal conductivity increased when the Cu fillers were treated by HNO3 and 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS). A parallel study on the effect of incorporation of PMMA beads in epoxy matrix was also carried out. PMMA beads led a good contact between Cu fillers and improved the thermal conductivity of the composites for all filler concentrations. The incorporation of 12.5% of PMMA bead/(PMMA bead + epoxy) at Cu filler content of 50 wt% resulted in 0.65 W/mK of thermal conductivity, which is 41% increase compared to the epoxy-based composites without PMMA beads. This paper provides a simple and economical way to produce thermally conductive polymer composites.

      • SCIESCOPUSKCI등재

        Enhanced Thermal Conductivity of Pressure Sensitive Adhesives Using Hybrid Fillers of SiC Microparticle and SiC Nanoparticle Grafted Graphene Oxide

        Minh Canh Vu(부민칸),Gyu-Dae Park(박규대),Young-Han Bae(배영한),Sung-Ryong Kim(김성룡) 한국고분자학회 2016 폴리머 Vol.40 No.5

        SiC 마이크로입자를 주필러로 사용하고 그래핀 옥사이드가 그래프트된 SiC 나노필러를 보조필러로 사용한 UV 경화형 감압점착제의 열전도도에 대하여 연구하였다. 개질된 SiC 나노필러와 그래핀 옥사이드를 결합시킨 필러(mSiCnano-GO)를 도입한 결과 필러의 침전이 발생하지 않는 균일한 분산을 얻었다. 전체 필러의 함량을 고정시킨 상태에서 SiC 마이크로입자를 mSiCnano-GO로 0.5-2.0 wt% 대체하여 감압점착제의 열전도도와 점착력의 현저한 증가를 관찰하였으나, mSiCnano-GO의 함량이 증가함에 따라 감압점착제의 박리강도는 감소하였다. 40 wt%의 하이브리드 필러를 포함하는 감압점착제의 열전도도는 0.68 W/m·K로 순수 점착제에 비하여 325% 증가하였다. 이와 같은 증가는 보조필러와 기재와의 화학결합과 SiC 마이크로필러와 mSiC-GO 사이에 형성된 열전달 경로 때문으로 여겨진다. Thermal conductivity of UV-crosslinked pressure sensitive adhesives (PSAs) using SiC microparticle as a main filler and SiC nanoparticle grafted graphene oxide (mSiCnano-GO) as an auxiliary filler have been investigated. The introduction of mSiCnano-GO resulted in a homogeneous distribution of fillers without the sedimentation of SiC microparticle. The thermal conductivity and initial tack of PSAs was significantly increased with substituting 0.5-2.0 wt% of mSiCnano-GO filler for SiC microparticle at a fixed total weight fraction of fillers in PSAs, however, the peel strength of PSAs decreased with increasing the mSiCnano-GO fillers. The PSAs showed the thermal conductivity of 0.68 W/m•K at 40 wt% of hybrid filler content which is a 325% improvement compared to the bare-PSA. It is speculated that the enhancement is due to the auxiliary filler chemically bonded with matrix and the facile formation of heat paths between SiCmicro and mSiCnano-GO.

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