초발수(Super-Hydrophobic) 표면은 자가세정(self-cleaning) 및 난류억제(drag-reduction)와 같은 다기능성 표면으로써 공학 및 산업 분야에서 광범위한 연구 주제로서 관심을 불러 일으켰다. 초발수성 표면의 다기능성으로 인하여 다양한 기술적 접근과 개념이 제안되어왔지만 이들 중 대다수는 고가의 장비가 필요하거나 생산성이 낮아 대면적의 상품에 적용하기에 무리가 있었다. 또한, 제작된 초발수 표면은 내구성에 한계를 가지게 된다. 본 연구의 목적은 내구성이 개선되고, 대면적의 전도성 초발수 표면을 쉽게 제조하는데 있다. 대면적의 초발수 표면을 쉽게 구현하기 위하여 스프레이방식을 사용하였고, 코팅층은 전도성 필러인 탄소나노튜브(CNT)와 ...
초발수(Super-Hydrophobic) 표면은 자가세정(self-cleaning) 및 난류억제(drag-reduction)와 같은 다기능성 표면으로써 공학 및 산업 분야에서 광범위한 연구 주제로서 관심을 불러 일으켰다. 초발수성 표면의 다기능성으로 인하여 다양한 기술적 접근과 개념이 제안되어왔지만 이들 중 대다수는 고가의 장비가 필요하거나 생산성이 낮아 대면적의 상품에 적용하기에 무리가 있었다. 또한, 제작된 초발수 표면은 내구성에 한계를 가지게 된다. 본 연구의 목적은 내구성이 개선되고, 대면적의 전도성 초발수 표면을 쉽게 제조하는데 있다. 대면적의 초발수 표면을 쉽게 구현하기 위하여 스프레이방식을 사용하였고, 코팅층은 전도성 필러인 탄소나노튜브(CNT)와 중합체(polymer), 나노 크기의 SiO2 입자가 임의의 구조를 형성하게 된다. 기판에 특정 유기 관능기를 생성하여 접착력을 향상시키고 코팅층을 균일하게 형성시키기 위해 습식 및 건식 식각 공정을 사용하여 기판을 전처리하였고, Zirco-aluminate coupling agent를 사용하여 기판에 형성된 유기관능기와 화학적으로 결합하도록 하여 기판과의 접착력을 향상시켰다. 이는 라만 분광법을 통하여 화학적 결합이 이루어지는 것을 확인하였다. 또한, Polyvinyl butyral(PVB)를 사용하여 분산 용액의 상안정성을 향상시켰다. 개발된 전도성 초발수 코팅은 자가 세정이 가능한 전자파 차폐 재료로 사용할 수 있으며 높은 전자파 간섭(Electro Magnetic Interference, EMI) 차폐효과(Shielding Effectiveness, SE)를 달성하였고, 전기 발열 테스트를 통하여 제빙(de-icing) 성능과 급속 히터로서의 특성을 평가하였다.
초발수(Super-Hydrophobic) 표면은 자가세정(self-cleaning) 및 난류억제(drag-reduction)와 같은 다기능성 표면으로써 공학 및 산업 분야에서 광범위한 연구 주제로서 관심을 불러 일으켰다. 초발수성 표면의 다기능성으로 인하여 다양한 기술적 접근과 개념이 제안되어왔지만 이들 중 대다수는 고가의 장비가 필요하거나 생산성이 낮아 대면적의 상품에 적용하기에 무리가 있었다. 또한, 제작된 초발수 표면은 내구성에 한계를 가지게 된다. 본 연구의 목적은 내구성이 개선되고, 대면적의 전도성 초발수 표면을 쉽게 제조하는데 있다. 대면적의 초발수 표면을 쉽게 구현하기 위하여 스프레이방식을 사용하였고, 코팅층은 전도성 필러인 탄소나노튜브(CNT)와 중합체(polymer), 나노 크기의 SiO2 입자가 임의의 구조를 형성하게 된다. 기판에 특정 유기 관능기를 생성하여 접착력을 향상시키고 코팅층을 균일하게 형성시키기 위해 습식 및 건식 식각 공정을 사용하여 기판을 전처리하였고, Zirco-aluminate coupling agent를 사용하여 기판에 형성된 유기관능기와 화학적으로 결합하도록 하여 기판과의 접착력을 향상시켰다. 이는 라만 분광법을 통하여 화학적 결합이 이루어지는 것을 확인하였다. 또한, Polyvinyl butyral(PVB)를 사용하여 분산 용액의 상안정성을 향상시켰다. 개발된 전도성 초발수 코팅은 자가 세정이 가능한 전자파 차폐 재료로 사용할 수 있으며 높은 전자파 간섭(Electro Magnetic Interference, EMI) 차폐효과(Shielding Effectiveness, SE)를 달성하였고, 전기 발열 테스트를 통하여 제빙(de-icing) 성능과 급속 히터로서의 특성을 평가하였다.
Super-Hydrophobic surfaces are multi-functional surfaces such as self-cleaning and drag-reduction, which have attracted interest as an extensive research topic in engineering and industry. Due to the versatility of the Super-Hydrophobic surface, various technical approaches and concepts have been pr...
Super-Hydrophobic surfaces are multi-functional surfaces such as self-cleaning and drag-reduction, which have attracted interest as an extensive research topic in engineering and industry. Due to the versatility of the Super-Hydrophobic surface, various technical approaches and concepts have been proposed, but many of them have been expensive to apply to large area products due to the need for expensive equipment or low productivity. In addition, the prepared Super-Hydrophobic surface has a limitation in durability. The aim of this study is to improve the durability and to easily fabricate a large area of conducting Super-Hydrophobic surface. Spray method is used to easily realize a large surface area of Super-Hydrophobic surface. Carbon-nanotubes(CNT) as a conducting fillers, polymers, and nano-sized SiO2 particles have arbitrary structures to form a coating layer. The substrate was pretreated using a wet and dry etching process to improve the adhesion and uniformity of the coating layer by generating specific organic functional groups on the substrate. The substrate was chemically bonded to the organic functional group formed on the substrate using a Zirco-aluminate coupling agent Thereby improving the adhesion to the substrate. It was confirmed that chemical bonding was achieved by Raman spectroscopy. In addition, Polyvinyl-butyral(PVB) was used to improve the phase stability of the dispersion solution. The developed conducing Super-Hydrophobic coating was attained a high electromagnetic interference(EMI) shielding effectiveness(SE) which can be used self-cleaning EMI shielding material. Electrical heating test was performed to evaluate the de-icing performance and characteristics as a rapid heating-unit.
Super-Hydrophobic surfaces are multi-functional surfaces such as self-cleaning and drag-reduction, which have attracted interest as an extensive research topic in engineering and industry. Due to the versatility of the Super-Hydrophobic surface, various technical approaches and concepts have been proposed, but many of them have been expensive to apply to large area products due to the need for expensive equipment or low productivity. In addition, the prepared Super-Hydrophobic surface has a limitation in durability. The aim of this study is to improve the durability and to easily fabricate a large area of conducting Super-Hydrophobic surface. Spray method is used to easily realize a large surface area of Super-Hydrophobic surface. Carbon-nanotubes(CNT) as a conducting fillers, polymers, and nano-sized SiO2 particles have arbitrary structures to form a coating layer. The substrate was pretreated using a wet and dry etching process to improve the adhesion and uniformity of the coating layer by generating specific organic functional groups on the substrate. The substrate was chemically bonded to the organic functional group formed on the substrate using a Zirco-aluminate coupling agent Thereby improving the adhesion to the substrate. It was confirmed that chemical bonding was achieved by Raman spectroscopy. In addition, Polyvinyl-butyral(PVB) was used to improve the phase stability of the dispersion solution. The developed conducing Super-Hydrophobic coating was attained a high electromagnetic interference(EMI) shielding effectiveness(SE) which can be used self-cleaning EMI shielding material. Electrical heating test was performed to evaluate the de-icing performance and characteristics as a rapid heating-unit.
Keyword
#Super-Hydrophobic Carbon nanotube electric heating EMI SE
학위논문 정보
저자
박명현
학위수여기관
숭실대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
기계공학과(일원)
지도교수
박성훈
발행연도
2017
총페이지
42
키워드
Super-Hydrophobic Carbon nanotube electric heating EMI SE
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.