최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
NTIS 바로가기Composites research = 복합재료, v.30 no.3, 2017년, pp.193 - 201
진주호 (School of Energy Systems Engineering, Chung-Ang University) , 양승화 (School of Energy Systems Engineering, Chung-Ang University)
Molecular dynamics simulation and the Mori-Tanaka micromechanics study are performed to investigate the effect of the covalent grafting between CNT and polyester on the mechanical behavior and load transfer of nanocomposites. The transversely isotropic stress-strain curves are determined through the...
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
---|---|---|
나노복합재의 물성 향상에 있어 가장 도전적이고 중요한 극복대상은? | 상기한 여러 인자들 중에서도 나노복합재의 물성 향상에 있어 가장 도전적이고 중요한 극복대상은 고른 분산과 계면 특성 향상이다. 따라서 고분자 수지와 나노튜브를 직접 가교 하는 공유 그래프팅(covalent grafting) 가공 또는 나노튜브에 효과적으로 흡착될 수 있는 보조적 고분자를 도입하는 비공유 그래프팅(non-covalent grafting) 등 다양한 표면 기능기화 방법이 사용되어 왔다[6]. | |
신소재 분야에서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 연구는? | 탄소나노튜브를 강화재로 첨가한 고분자 복합재가 최초로 발명된 지도 어느덧 20여년이 지났으며[1], 탄소나노튜브가 가진 물성을 극대화 할 수 있는 다기능성 나노복합재에 관한 연구는 여전히 신소재 분야에서 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 그러나 탄소나노튜브가 가진 뛰어난 영률, 강도, 열전도계수, 전기전도도에도 불구하고, 초창기에 대학 연구실 수준에서 합성 및 제조되었던 나노복합재의 물성은 실망스러운 수준에 머물렀다. | |
최적의 강화효과를 낼 수 있는 그래프팅 비율 및 이에 따른 복합재의 거시적 물성 변화에 관한 이론적 근간을 정립하기 위해서는 상기한 상반된 효과에 대한 깊은 이해가 필요한 이유는? | 따라서 고분자 수지와 나노튜브를 직접 가교 하는 공유 그래프팅(covalent grafting) 가공 또는 나노튜브에 효과적으로 흡착될 수 있는 보조적 고분자를 도입하는 비공유 그래프팅(non-covalent grafting) 등 다양한 표면 기능기화 방법이 사용되어 왔다[6]. 비공유 그래프팅의 경우, sp2 구조를 와해시키지 않는다는 장점이 있지만 탄소나노튜브-보조적 고분자-기지로 이어지는 계면 하중전달이 반데르발스 힘에 의해 이뤄지기 때문에 뛰어난 물성향상 효과를 기대하기 어려운 단점이 있다[7]. 반면, 공유 그래프팅은 탄소나노튜브-기지 간 하중전달이 1차 결합인 탄소 간 공유결합에 의해 이뤄지기 때문에 비공유 그래프팅에 비해 훨씬 효과적인 계면 특성 향상이 가능하다. 그러나 공유결합을 형성하는 과정에서 필연적으로 탄소나노튜브의 sp2 구조를 와해시켜야 하기 때문에 탄소나노튜브의 물성이 저하된다는 단점이 있다[7]. 따라서 최적의 강화효과를 낼 수 있는 그래프팅 비율 및 이에 따른 복합재의 거시적 물성 변화에 관한 이론적 근간을 정립하기 위해서는 상기한 상반된 효과에 대한 깊은 이해가 필요하다. |
Ajayan, P.M., Stephan, O., Colliex, C., and Trauth, D., "Aligned Carbon Nanotube Arrays Formed by Cutting a Polymer Resinnanotube Composite," Science, Vol. 265, 1994, pp. 1212-1214.
Gojny, F.H., Wichmann, M.H.G., Kopke, U., Fiedler, B., and Shulte, K., "Carbon Nanotube-reinforced Epoxy-composites: Enhanced Stiffness and Fracture Toughness at Low Nanotube Content," Composites Science and Technology, Vol. 64, No. 15, 2004, pp. 2363-2371.
Yang, S., Yu, S., Kyoung, W., Hah, D.S., and Cho, M., "Multiscale Modeling of Size-dependent Elastic Properties of Carbon Nanotube/polymer Nanocomposites with Interfacial Imperfections," Polymer, Vol. 5, No. 2, 2012, pp. 623-633.
Yang, S., Yu, S., and Cho, M., "Influence of Thrower-Sone- Wales Defects on the Interface Properties of Carbon Nanotube Reinforced Polypropylene Composites by Molecular Dynamics Approach," Carbon, Vol. 5, 2013, pp. 133-143.
Qian, D., Dickey, E.C., Andrews, R., and Rantell, T., "Load Transfer and Deformation Mechanisms in Carbonnanotubepolystyrene Composites," Applied Physics Letters, Vol. 76, No. 20, 2000, pp. 2868-2970.
Spitalsky, Z., Tasisb, D., Papagelisb, K., and Galiotis, C., "Carbon Nanotube-polymer Composites: Chemistry, Processing, Mechanical and Electrical Properties," Progress in Polymer Science, Vol. 35, 2010, pp. 357-401.
Liu, L., Etika, K.C., Liao K.S., Hess, L.A., Bergbreiter, D.E., and Grunlan J.C., "Comparison of Covalently and Noncovalently Fuctionalised Carbon Nanotubes in Epoxy," Macromolecular Rapid Communications, Vol 30, 2009, pp. 627-632.
Odegard, G.M., Gates, T.S., Wise, K.E., Park, C., and Siochi, E.J., "Constitutive Modeling of Nanotube-reinforced Polymer Composites," Composites Science and Technology, Vol. 63, 2003, pp. 1617-1687.
Yang, S., Yu, S., Ryu, J.M., Cho, J., Kyoung, W., Han, D.S., and Cho, M., "Nonlinear Multiscale Modeling Approach to Characterize Elastoplastic Behavior of CNT/polymer Nanocomposites Considering the Interphase and Interfacial Imperfection," International Journal of Plasticity, Vol. 41, 2013, pp. 124-146.
Seidel, G.D., and Lagoudas, D.C., "Micromechanical Analysis of the Effective Elastic Properties of Carbon Nanotube Reinforced Composites," Mechanics of Materials, Vol. 38, No. 8-10, 2006, pp. 884-907.
Bendsoe, M.P., and Kikuchi, N., "Generating Optimal Topologies in Structural Design Using a Homogenization Method," Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 71, 1988, pp. 197-224.
Han, Y., and Elliott, J., "Molecular Dynamics Simulations of the Elastic Properties of Polymer/carbon Nanotube Composites," Computational Materials Science, Vol. 39, 2007, pp. 315-323.
Wei, C.Y., Srivastava, D., and Cho, K.J., "Structural Ordering in Nanotube Polymer Composites," Nano Letters, Vol. 4, No. 10, 2004, pp. 1494-1952.
Yang, S., and Cho, M., "Scale Bridging Method to Characterize Mechanical Properties of Nanoparticle/polymer Nanocomposites," Applied Physics Letters, Vol. 93, No. 4, 2008, pp. 043111.
Qiu, Y.P., and Weng, G.J., "On the Application of Mori-Tanaka Theory Involving Transversely Isotropic Spheroidal Inclusions," International Journal of Engineering Science, Vol. 28, No. 11, 1990, pp. 1121-1137.
Accelrys Inc. San Francisco.
Sun, H., Mumby, S.J., Maple, J.R., and Hgler, A.T., "An abi initio CFF90 All-atom Force Field for Polycarbonates," Journal of American Chemical Society, Vol. 116, 1994, pp. 2978-2987.
Plimpton, S., "Fast Parallel Algorithms for Short-range Molecular Dynamics," Journal of Computational Physics, Vol. 117, 1995, pp.1-19.
Varshney, V., Patnaik, S.S., Roy, A.K., and Farmer, B.L., "Molecular Dynamics Study of Epoxy-Based Networks: Cross-Linking Procedure and Prediction of Molecular and Material Properties," Macromolecules, Vol. 41, No. 18, 2008, pp. 6837-6842.
Hoover, W.G., "Canonical Dynamics: Equilibrium Phase-space Distributuions," Physical Review A, Vol. 31, 1985, pp. 1695-1697.
Hoover, W.G., "Constant-pressure Equations of Motion," Physical Review A, Vol. 34, 1986, pp. 2499-2500.
Eshelby, J.D., "The Determination of the Elastic Field of and Ellipsoidal Inclusion, and Related Problems," Proceedings of Royal Society of London A, 1957, pp. 376-396.
Bhattacharya, B., and Lu, Q., "Effect of and Stone-Wales Defects on Mechanical Properties of Carbon Nanotubes Using Atomistic Simulation," Nanotechnology, Vol. 16, No. 4, 2005, pp. 555-566.
http://www.engineeringtoolbox.com/youn-modulus-d_417.html
*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.
오픈액세스 학술지에 출판된 논문
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.