당신은 주제를 찾고 있습니까 “고분자 열전도 도 – 고분자의 특징과 활용 / YTN 사이언스“? 다음 카테고리의 웹사이트 https://kk.taphoamini.com 에서 귀하의 모든 질문에 답변해 드립니다: https://kk.taphoamini.com/wiki/. 바로 아래에서 답을 찾을 수 있습니다. 작성자 YTN 사이언스 이(가) 작성한 기사에는 조회수 24,528회 및 좋아요 167개 개의 좋아요가 있습니다.
Table of Contents
고분자 열전도 도 주제에 대한 동영상 보기
여기에서 이 주제에 대한 비디오를 시청하십시오. 주의 깊게 살펴보고 읽고 있는 내용에 대한 피드백을 제공하세요!
d여기에서 고분자의 특징과 활용 / YTN 사이언스 – 고분자 열전도 도 주제에 대한 세부정보를 참조하세요
우리 삶 속에서 다양하게 쓰이는 고분자의 특징, 그리고 고분자가 활용되는 모습을 소개합니다.
[YTN 사이언스 기사원문] http://www.ytnscience.co.kr/hotclip/view.php?s_mcd=0036\u0026key=201605081611494557
고분자 열전도 도 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
열전도성 고분자 복합재료의 최신 연구동향 – Korea Science
그러나 고분자 복합 재료의 높은 열전도도를 달성하기 위해서는 많은 양. 의 필러가 들어가게 되는데 이러한 경우에는 가공 조건이 난해해지고 제품의 물리적 성질이 저해 …
Source: www.koreascience.or.kr
Date Published: 6/27/2021
View: 3980
CNT,고분자 복합재료의 열전도특성.hwp
CNT는 그 열전도도가 2,800~6,000W/mK, 표면적/체적비가 1,000~. 10,000m2/ml로 유망한 열전도성 충진제이지만, 고열전도성 고분자. /CNT 복합재료를 제조하기 …
Source: www.reseat.or.kr
Date Published: 6/13/2022
View: 6001
[보고서]효율적인 방열을 위한 열전도성 고분자 복합소재
소형 전자기기에 적용하기 위해서는 열전도도가 더욱 뛰어난 열전도성 고분자 복합재료의 개발이 필요하며, 적은 양의 필러를 사용하여 더욱 가볍고, 비싸지 않은 복합재료 …
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 4/3/2021
View: 2860
전기 절연형 고분자 복합재의 열전도도와 기계적 특성 상관성 연구
Abstract: Various polymer composites consisting of different polymers and ceramic particles were prepared and then thermal conductivity was investigated in …
Source: journal.polymer-korea.or.kr
Date Published: 1/29/2022
View: 2286
열전도성 고분자 복합소재 및 이의 제조방법 – Google Patents
본 발명의 열전도성 고분자 복합소재는 제1고분자입자와, 상기 제1고분자입자의 표면을 감싸고 상기 제1고분자입자의 열전도도보다 높은 열전도도를 갖는 열전도성층을 …
Source: patents.google.com
Date Published: 6/11/2021
View: 5578
열 전도성 고분자 복합재료의 개발 동향 – KoreaScience
방열 소재로 사용되는 고분자 복합재료의 열전도도 예측 모델 식을 알아보고 방열 소재에 대해 알아보며. 상업적으로 많이 사용되고 있는 충전제에 대해 다룬다. 또한 최근 …
Source: koreascience.kr
Date Published: 2/10/2022
View: 80
전기자동차 배터리 하우징용 열전도성 고분자 복합재료
매트릭스 소재는 고분자 소재인 나일론 6를 사용 하였으며 방열 성능을 부여하기 위해 열전도도가 높은 Boron Nitrate(BN)를 사용하였다. 동일한 필러의 함량 및 입자 …
Source: dspace.kci.go.kr
Date Published: 7/25/2021
View: 9912
재활용 가능한 고방열 고분자 복합소재의 개발 – CHOSUN
상대적으로 낮은 열전도도를 갖는 고분자 매트릭스와. 높은 열전도도를 갖는 열전도성 필러를 혼합하여 매트릭스와 필러의 장점을. 극대화한 고분자 복합 …
Source: oak.chosun.ac.kr
Date Published: 12/9/2022
View: 4307
열분석 – 한국고분자시험연구소(주)
분석기기, 중요 열 특성분석, 열분석 원리, DSC 분석, DTA 분석. TGA 분석, TMA 분석, DMA 분석, 열전도도 (열선법), 고분자의 유리전이온도와 융점 …
Source: www.polymer.co.kr
Date Published: 12/9/2022
View: 5429
주제와 관련된 이미지 고분자 열전도 도
주제와 관련된 더 많은 사진을 참조하십시오 고분자의 특징과 활용 / YTN 사이언스. 댓글에서 더 많은 관련 이미지를 보거나 필요한 경우 더 많은 관련 기사를 볼 수 있습니다.
주제에 대한 기사 평가 고분자 열전도 도
- Author: YTN 사이언스
- Views: 조회수 24,528회
- Likes: 좋아요 167개
- Date Published: 2016. 5. 15.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=1XdfxV8-OM8
[보고서]효율적인 방열을 위한 열전도성 고분자 복합소재
초록
서문
모바일 기기와 웨어러블 기기의 소형화 및 고성능화, 고집적화 등으로 인해 기기 내에서 발생하는 방출 열을 효과적으로 제거할 수 있는 기술이 필요하게 되었다. 열전도성 고분자 복합재료는 가볍고 유연한 고분자의 특징과 뛰어난 열전도도를 가지는 필러의 특징이 모두 있는 효과적인 복합재료이다. 소형 전자기기에 적용하기 위해서는 열전도도가 더욱 뛰어난 열전도성 고분자 복합재료의 개발이 필요하며, 적은 양의 필러를 사용하여 더욱 가볍고, 비싸지 않은 복합재료를 개발할 필요가 있다. 본 분석에서는 알루미늄 등 금속 방열 소재를 대체하기 위한 열전도성 고분자 복합소재를 소개하고자 한다.
1. 개요
최근 자동차와 전자 분야 등에서 사용되는 전자기기는 소형화, 경량화, 다기능화, 고집적화 등 여러 방면에서 진화를 거듭하고 있다. 이러한 전자소자의 집적도가 높아질수록 내부에서의 열이 더욱 많이 발생하게 되는데, 소재에서 방출되는 방출 열은 소자의 기능을 저하시키고, 소자 주변에서 오작동을 일으키거나, 전자 소재의 열화를 일으키는 등 다양한 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 전자소자의 방출 열을 제어하는 기술에 대해 많은 연구가 이루어지고 있으며, 방열 소재의 시장도 꾸준한 상승세를 보이고 있다.
또한 웨어러블 기기가 대두됨에 따라 유연하고, 더 나아가 연성이 있는 방열 소재가 각광을 받고 있다. 최근 보고가 되는 첨단 방열 소재는 높은 열전도율뿐만 아니라, 가벼운 무게, 유연성, 저비용 재료의 사용 등 다양한 강점이 있다. 특히 고분자 복합재료(polymer composite materials)는 유연하고 가벼운 고분자의 특성과 뛰어난 열전도율을 가지는 필러를 사용하여 두 장점을 모두 살릴 수 있다. 이 보고서에서는 방열 첨단소재 중에서도 유연성과 열전도율이라는 두 마리 토끼를 모두 잡은 연구에 대해서 알아보도록 하겠다.
그림 1. 방열 소재의 세계시장 (단위: 억 엔)1
2. 물질의 열전도와 열전도성 재료
2.1. 물질의 열전도
방열 소자에 대해 설명하기에 앞서, 열전도에 대해 설명이 필요하다. 열전도란 물질 내에서 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 열이 이동하는 것이다. 고체의 열전도에는 크게 두 가지 메커니즘이 있다. 첫째로 포논(Phonon, 고체 내의 원자의 격자진동 등을 양자화함으로써 생기는 준입자) 전도로 인해서 생기는 열전달이며 나머지는 자유전자의 전도에서 생기는 열전달이다. 세라믹과 같은 비금속에서 열의 이동은 포논에 의한 것이 주된 것이다. 포논에 의한 열전도는 포논 산란(pho-non scattering)에 의해서 열저항이 생기는데, 포논 산란은 포논-포논 산란, 가장자리 산란(boundary scattering), 불순물 산란(impurity scattering) 등이 열전도에 영향을 미칠 수 있다. 이 산란을 억제시킨다면 최대의 포논의 평균이동거리(mean free path)를 증가시키고, 결과적으로 가장 높은 열전도도를 얻을 수 있다.
2.2. 열전도성 고분자 복합재료의 필요성
앞서 언급했듯이, 최근 모바일 산업과 웨어러블 기기의 시장이 커짐에 따라 고성능의 작은 전자소자가 개발이 되는 추세이다. 이런 소형 전자기기의 경우 항상 휴대하기 때문에 가벼운 방열 소재가 필요하다. 주로 사용되는 고분자 소재는 0.1~0.3 W/m？K 수준으로 열전도도가 매우 낮기 때문에 방열 소재로 사용하기에는 부적합하다. 이런 문제를 해결하고자 유연하고 가벼운 고분자를 매트릭스로, 열전도도가 높은 세라믹 혹은 나노카본(nanocarbons) 등을 필러로 사용한 복합재료를 제조하는 연구가 보고되고 있다. 열전도성 고분자 소재는 기존의 고분자 재료의 뛰어난 가공성, 저비용, 경량화뿐 아니라 다양한 형태로 성형이 쉽다는 특성에 세라믹과 나노카본 등의 특성을 부여할 수 있다. 그러나 고분자 복합재료에 열전도 특성을 높이기 위해서는 상당히 많은 양의 필러가 들어가게 되는데, 이런 경우에는 가공 조건이 까다로워지고 제품의 물리적 성질(강도, 유연성, 연성 등)에 영향을 미치게 된다는 문제점이 있다.
표 1에 다양한 재료의 열전도도와 고분자 소재의 열전도도에 대해 나타내었다. 고분자 복합재료의 열전도도를 향상시키기 위해서는 열전도성 필러가 연결되어 네트워크를 형성하도록 하거나 필러와 필러의 접촉에서 생기는 열저항 접촉의 수를 줄이기 위하여 크기가 큰 입자를 사용한다. 전자소자의 고집적화로 인해 열 밀도가 증가하고, 이것은 전자부품의 수명과 신뢰도에 큰 영향을 미치고 있다. 전자제품에 적용하기 위한 방열 소재의 열전도도는 1~30 W/m？K 값을 가져야 하고 방열 소재로는 금속, 세라믹, 나노카본 등 열전도성 필러와 고분자로 이루어진 복합재료를 사용하는 경우가 증가하고 있다.
표 1. 다양한 재료의 열전도도2
3. 열전도성 고분자 복합재료의 연구 동향
3.1. Boron Nitride 나노튜브와 셀룰로오스 나노섬유의 복합재료를 이용한 방열 소재
Boron nitride는 30~600 W/m？K로 열전도도가 뛰어나지만 전기적으로는 부도체의 특징을 지니고 있는 재료다. 특히 Boron nitride 나노튜브(Nanotube; 크기가 나노미터 수준인 원기둥 모양의 재료)는 열전도도가 매우 높은 1차원 재료로 쉽게 구부려지고 기계적 강도가 뛰어난 재료이다. 기존의 큰 사이즈의 필러를 사용하였을 때보다, 1차원의 재료를 필러로 사용할 경우 앞서 얘기했던 고분자 복합재료의 단점(많은 필러가 필요한 문제, 가공이 어려운 문제 등)을 해결할 수 있을 것이라고 보고되고 있다3. 이런 이유에서 최근 Boron nitride 나노튜브의 복합재료를 이용한 방열 소재에 대한 연구가 이루어지고 있다.
중국 Chinese Academy of Sciences의 Wong 그룹은 Boron nitride 나노튜브와 셀룰로오스 나노섬유를 이용하여, 21 W/m？K로 열전도도가 높은 복합재료를 제작하였다4. 두 재료는 강력한 소수성-소수성 상호작용(hydrophobic-hydrophobic interaction)에 의해 계면에서의 높은 열전달이 일어나기 때문에 열전도도가 굉장히 높다. 해당 연구그룹에서는 복합재료로 제작한 필름을 실제 방열 소재로 적용하여 전자기기의 쿨링 어플리케이션으로 사용이 가능함을 보였다. 1차원 재료인 Boron nitride 나노튜브를 이용한 복합재료는 효과적으로 전자 재료의 열을 제어해줄 뿐 아니라 구기거나 접을 수 있는 유연성을 띠고 있다.
3.2. 그래핀과 셀룰로오스를 이용한 친환경 방열 재료
그래핀은 2000~5300 W/m？K에 이를 만큼 열전도도가 매우 높은 나노카본 재료이다. 다양한 연구에서 그래핀과 고분자 재료의 복합화를 통해 열전도도가 뛰어난 방열 재료를 보고하고 있다. 중국의 Shanghai University의 Peng Ding 그룹에서는 최근 그래핀과 셀룰로오스의 하이드로겔(hyrdro-gel)을 이용하여 방열 성능이 뛰어난 셀룰로오스-그래핀 복합체를 제조하였다.5
친수성의 성질을 띠는 셀룰로오스는 표면에 관능기가 붙은 그래핀과 수소결합을 통해 상호작용하게 된다. 셀룰로오스-그래핀 복합체는 열전도도가 9 W/m？K인 것을 확인할 수 있다. 이 연구에서는 생분해성 고분자인 셀룰로오스를 기반으로 하여 복합체를 제조하는 한편, 하이드로겔을 핫프레싱(hot-pressing) 방법으로 필름화하여 한쪽 방향으로 정렬된 구조를 만들어 열전도도가 뛰어나도록 하였다.
3.3. 구조 제어를 통해 구현한 그래핀과 에폭시의 복합재료
단순히 섞는 방식의 복합재료를 통해서는 열전도의 네트워크를 형성하기 힘들다. 이런 문제를 해결하는 방식이 몇 가지 제시가 되었는데, 복합체 내부에서 필러의 배향을 조절하는 식의 접근방법들이 그것이다. 최근 중국의 Beijing University of Chemical Technology의 Zhong-Zhen Yu 그룹에서는 수직 방향으로 그래핀의 배향을 주는 방식으로 열전도가 뛰어난 그래핀-에폭시 복합체에 대한 연구를 발표하였다. 해당 연구에서는 directional-freezing 방법을 이용하여 그래핀이 수직 배향을 가지는 그래핀 에어로겔(aerogel)을 제작하였고, 에폭시를 추가하여 수직 방향으로 열전도도가 최대 6.5 W/m？K인 복합체의 제작 방법을 제시하였다. 아주 소량의 그래핀 함량(1.5 wt%)만으로 기존의 에폭시의 열전도도에 비해 37배가량 상승한 열전도도를 보이는데, 이것은 수직 방향으로 배향된 그래핀이 열전달 네트워크로서 작용하였기 때문이다.
얼음이 자라는 방향에 따라 그래핀의 네트워크 구조가 형성되고, 이 구조가 열전달을 하는 네트워크로 작용하는 방식으로 뛰어난 열전도도를 보이는 것이다. 또한 이 구조는 그래핀으로 이루어졌기 때문에, 전기전도도 또한 1000 S/m 수준으로 매우 높은 값을 보이는 것을 확인할 수 있다. 일반적인 복합체와 달리 한쪽 방향으로 배향된 필러 구조가 열전달과 전자전달에 효과적으로 작용할 수 있다는 것을 보여준다.
4. 결론
첨단 방열 소재 중 열전도성 고분자 소재는 최근에 급변하는 산업과 기술에 중요한 역할을 하고 있으며 대체에너지 개발과 효율적인 에너지 사용이라는 관점에서 매우 중요한 소재이다. 또한 전자소자의 소형화, 집적화 및 높은 효율 등으로 인해 기기에서 발생하는 열을 효과적으로 제어하기 위하여 열전도도가 일정 수준 이상인 열전도성 고분자 복합재료가 필요하다. 이를 확보하기 위해서는 고분자와 열전도성 필러의 단순한 복합화 공정뿐 아니라 새로운 개념을 가지는 복합재료의 제조 방법이 소개되고 있다.
같은 열전도성 재료라도 모양이 바뀌거나 방향이 바뀜에 따라 그 성능이 현저하게 달라지고 있으며, 이러한 이유에서 열전도성 입자의 합성, 입자의 구조 및 형태의 제어와 매트릭스의 배향 혹은 필러의 배향 제어를 통해 소량의 필러만으로 열전도도가 높은 복합재료 개발을 위한 연구가 현재 진행되고 있다. 이는 다양한 산업 분야에 맞추어 열전도성 고분자 복합체가 개발 및 적용될 수 있음을 시사하며, 빠르게 발전하고 있는 웨어러블 디바이스, 모바일 기기, 자동차 등 다양한 산업군으로 응용이 될 것으로 예측된다.
References
1. 방열 소재의 세계시장 (후지경제)
2. Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_conductivity [viewed 2018-09-10]
3. Kusunose, et al. Fabrication of Epoxy/Silicon Nitride Nanowire Composites and Evaluation of Their Thermal Conductivity. J. Mater. Chem. A, 1, 3440−3445, 2013.
4. Xiaoliang Zeng et al. A Combination of Boron Nitride Nanotubes and Cellulose Nanofibers for the Preparation of a Nanocomposite with High Thermal Conductivity, ACS Nano, 11, 5167-5178, 2017.
5. Na Song et al. A Green Plastic Constructed from Cellulose and Functionalized Graphene with High Thermal Conductivity, ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 17914-17922, 2017.
6. Xing-Hau Li et al. Vertically aligned, ultralight and highly compressive all-graphitized graphene aerogels for highly thermally conductive polymer composites, Carbon, Doi: 10.1016/j.carbon.2018.09.016, (2018. 09. 04)
7. Hoing Lae Lee et al, Current Trents in Thermally Conductive Polymer Composites, Polymer Science and Technology, 24(1), 30-37, 2013.
KR20140032793A – 열전도성 고분자 복합소재 및 이의 제조방법 – Google Patents
C08J2325/00
Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
전기자동차 배터리 하우징용 열전도성 고분자 복합재료
전기자동차용 배터리 하우징 소재로 사용되고 있는 금속 소재에서 경량소재로 대체하기 위한 열가소성복합재료를 제조하였다. 매트릭스 소재는 고분자 소재인 나일론 6를 사용 하였으며 방열 성능을 부여하기 위해 열전도도가 높은 Boron Nitrate(BN)를 사용하였다. 동일한 필러의 함량 및 입자 크기에 따른 열전도성 고분자 복합재료의 방열 특성을 분석하였다. 필러의 함량이 증가할수록 열전도도 값이 증가하였으며, 입자크기가 60∼70㎛인 BN의 함량이 50%인 복합재료의 경우 1.4W/mK 이상 열전도도를 나타내었다. 입자 크기가 클수록 입자 간 계면 접촉면이 넓어져 Thermal path가 이루어짐을 확인하였다. 제조된 열전도성 고분자복합재료를 이용하여 배터리 하우징을 제작하였으며 셀의 충방전 동안 온도 변화를 관찰하여 배터리 하우징의 대체 소재로서의 가능성을 확인하였다.
Manufactured thermoplastic composite materials to replace the metal materials used as battery housing materials for electric vehicles with lightweight materials. As the matrix material, nylon 6 which is a polymer material was used. Boron Nitrate(BN), which has high thermal conductivity, was used to provide heat dissipation performance. The heat dissipation characteristics of the thermally conductive polymer composite material according to the BN content and particle size were analyzed. The thermal conductivity value increased as the filler content increased, and composite materials particle size of 60 to 70㎛ and BN content of 50%, the thermal conductivity was 1.4 W/mK. The larger the particle size, the wider the inter-particle interface contact surface, which means that a thermal path was formed. wider the interfacial contact surface between the particles, and the thermal path was formed. A battery housing was manufactured using the manufactured thermally conductive polymer composite material, and the temperature change during charging and discharging of the cell was observed, and the possibility as a substitute material for the battery housing was confirmed.)
모든 화합물은 열에 대한 변화가 있습니다. 흡열, 발열, 열분해 등 온도변화에 따른 다양한 상전이가 일어납니다. 이러한 열적 성질도 그 물질의 고유특성이 되기 때문에, 열분석을 통하여 다양한 정성분석이 가능하게 됩니다. 특히 고분자의 경우, 다양한 유리전이온도, 결정화온도, 융점, 분해온도 등의 변화가 열분석으로 관찰되기 때문에, 열분석은 필수적이고 기본적인 분석항목이 됩니다. 본 한국고분자시험연구소㈜는 DSC, DTA, TGA, TMA, DMA 등과 같은 열분석기를 통하여 귀사에 신뢰성있는 열분석 data를 제공해드릴 것을 약속합니다. 열분석은 분석조건에 따라서 결과가 다르게 나올 수 있습니다. 따라서, 신청서에 분석조건을 기재해주시기 바라며, 저희가 조건을 잡아주기 바라는 경우, “Koptri조건”으로 기재해주시면 가장 일반적인 조건으로 분석을 진행하게 됩니다. 제일 먼저 “상담•분석신청서”를 작성하여 [email protected] 혹은 팩스(02-963-2587)로 보내주시면, 담당연구원으로부터 빠르고 정확한 답변을 받아보실 수 있습니다.
분석기기
분석기기명 분석항목 신청시 유의점
(신청서에 분석조건을 기재해주셔야 합니다) DSC 유리전이온도(Tg), 결정화온도(Tc), 결정화도(Degree of crystallization), 융점(Mp), 산화유도시간(To), 비열 (Specific heat, Cp) 열용량 (Heat capacity) 용융열 (Heat of fusion, △Hf) 증발열 (Heat of vaporization, △Hv) 결정화열 (Heat of crystallization, △Hc) 반응열 (Heat of reaction, △Hr) 활성화에너지 (Activation energy, △Ea) 온도범위
승온속도, 가스분위기(질소, 공기)
알고자 하는 정보
시료양: 3~10 mg TGA 열분해온도(Td), ash 함량 (특수 혼합가스에 의한 열분석), 플라스틱 성분분석에도 응용
카본블랙 함량, 탄산칼슘 함량분석에도 응용
고분자용 TGA(RT~900 ℃), 무기금속용 TGA(RT~1500 ℃) 온도범위
승온속도, 가스분위기(질소, 공기)
시료양: 10 mg TG-DTA TGA분석과 DTA분석을 동시에 진행가능함
(RT~1300 ℃) 온도범위
승온속도, 가스분위기(질소, 공기)
시료양: 10 mg~20 mg TG-DSC TGA분석과 DSC분석을 동시에 진행가능함
(RT~1400 ℃) 온도범위
승온속도, 가스분위기(질소, 공기)
시료양: 10 mg~20 mg TMA 열팽창계수 (온도변화에 따른 열팽창율), 유리전이온도(Tg), 연화점(Ts) 측정
열팽창계수 (습도변화에 따른 열팽창율): 별도문의 측정가능온도: -150~500 ℃ 온도범위
승온속도
모드종류(압축 or 인장)
시료크기: 5x5x5 mm(압축)
25 x 25 mm sheet, 두께 1mm 이하(인장) DMA 저장탄성율, 손실탄성율, 유리전이온도
측정가능온도: -150~300 ℃
측정주파수: 0~200 Hz
3가지 모드가능
①Dual/Single cantilever mode : 시료두께 1~5 mm, 폭 5 ~ 15 mm, 길이 8 ~35 mm
②3-point bending mode : 시료두께 1~7 mm, 폭 5 ~ 15 mm, 길이 15 ~50 mm
③Tension mode(film류) : 시료두께 1 mm 이하, 폭 5 ~ 8 mm, 길이 20~30 mm 온도범위
주파수 범위
모드종류
시료크기: 왼편 참조 열전도도 열선법(플라스틱류), Laser flash법(금속류, 플라스틱류)
평판열류계법(단열재), 플라스틱의 열확산율 시료크기: 30 x 70 mm(Sheet)
중요 열 특성분석
연구서비스명 관련용어(영어) 설명 TMA
(습도조절) Coefficient of thermal expansion 일반 TMA는 온도 의존성에 대한 팽창계수를 측정한다, 습도 조절 TMA는 흡습성이 있는 필름 등을 대상으로 하고, 습도에 따라 어느 정도 팽창하는지, 수축하는지를 측정 TGA
TG-DTA Decomposition temp TGA(Thermogravimetric analysis)를 이용하여 분해온도, 분해거동을 조사
분위기(N 2 , Air, 혼합가스) 변화가능
(ASTM E1131) DTA Differential temperature analysis DTA(Differential temperature analysis)를 이용하여 융점, 결정화온도를 분석 비열 Specific heat 1g 물질의 온도를 1K 올리는 데 필요한 열량 (J / gㆍK) 시료, 빈 용기, 기준 물질(이미 비열을 아는)의 DSC분석하여 비열을 구합니다. 열전도율
열확산율 Thermal conductivity
Thermal diffusivity 열전도율은 푸리에의 법칙에 따라 열 이동 현상을 평가하는 지표입니다.
시료크기에 따라 다양한 방법이 있음 (열전달법 Laser flash법 등) 열변형온도(HDT) Heat deflection temp 시료를 oil에 넣고, 온도를 일정 온도로 상승시키고, 시료에 지정된 굽힘 응력을 주고 일정 변형이 일어나는 온도
(ASTM D648) Vicat
연화 온도 (VSP) Vicat softening temp 기름 속에서 기름 온도를 일정 온도 상승시키고, 일정 단면적 바늘을 정해진 하중으로 시료에 침입시켜서 깊이가 1mm로 되는 온도
(ASTM D1525) 취화 온도 Brittleness temp 고무 및 탄성체는 상온에서 충격에 의하여 파괴되지 않음, 메탄올 / 드라이 사이의 저온에서 충격 시험을 실시, 50 %의 확률로 파괴되는 온도를 측정
(ASTM D746) 산화유도시간 Oxidation induction time DSC를 이용하여, 혼합가스중(산소)에서 시료가 산화되는 시간을 측정
열분석 원리
DSC 분석
측정시료와 참조시료(reference cell)를 일정한 승온속도로 가열하면, 그 물질의 상변화에 따라, 참조시료 대비 열량의 변화(흡열: endothermic, 발열: exothermic 등)를 수반합니다. 이러한 heat flow의 변화를 보고, 시료의 유리전이온도, 결정화온도, 융점, 비열, 결정화도, 산화유도시간, 반응열(예, 경화반응) 등을 측정할 수 있습니다.
DTA 분석
시료와 reference cell을 하나의 가열로(furnace) 내에서 가열시켜 시료와 불활성 기준물질간의 온도차이를 열전쌍(thermocouple)으로 측정한다. DSC는 시료를 reference cell 과 같은 온도가 되도록 맞추면서 그의 열량차이(Heat flow)를 기록하는 반면, DTA는 시료를 reference cell 과 같은 승온속도로 가열하면서 그의 두 cell의 온도차이를 기록합니다. TGA와 동시에 분석하는 TG/DTA로도 이용합니다.
TGA 분석
시료를 가열하면, 열분해(분위기: 질소, 공기, 혼합가스 등)를 하게 되는데, 그 무게감소(weight loss)를 측정하여, 그 시료가 얼마나 열에 안정한지 불안정한지를 조사합니다. 이러한 원리를 이용하여, 수지의 열안정성, 수지함량, 잔존 회분, 분해개시온도, 카본블랙의 함량 등을 측정할 수 있습니다. 아래 thermogram을 보면, Polyimide나 테프론이 PVC에 비하여 아주 열안정성이 우수한 재료임을 알 수 있습니다.
TMA (열팽창계수, Tg, Ts)
어떤 시료가 어떤 온도에서 얼마나 열팽창하고 열수축을 하는지를 측정하는 장비입니다. 시료를 잡아당기거나(인장 모드), 누르거나(압축 모드), 그 변위(Displacement)를 10-6정도의 변위까지도 정밀하게 측정합니다. 열팽창계수(CTE), 유리전이온도(Tg), 연화점(Ts)도 측정가능합니다. 특히 전자재료에서는 이러한 소재의 CTE의 차이 때문에 소재간 crack이 발생하기도 하여, 가능한 CTE를 유사하게 만들려고 소재설계를 합니다.
DMA 분석
어떤 시료가 온도를 가열했을 때, 탄성율의 변화(저정탄성율:E’, 손실탄성율: E’’, tan δ)를 측정합니다. 저온에서 딱딱한 시료(Rigid)가 어떤 온도에서 부드러워지는지(Rubbery), 어떤 구간에서 점탄성적(Viscoeleastic)인 거동을 갖는지 조사할 수 있습니다. 또한 결정성 고분자(예, PET, PBT)의 알파 전이, 베타 전이 등을 관찰할 수 있습니다.
열전도도 (열선법)
일정량의 전류를 센서의 발열체를 통하여 샘플에 전달하고 시간경과에 따른 센서와 샘플의 접지된 부분의 온도를 측정합니다. 온도 변화를 센싱하여 샘플의 열전달 특성을 파악합니다. ASTM C 518 기준을 따른 표준물질을 이용해 보정(Calibration) 하며 샘플의 열전도도와 Effusivity는 동일한 조건 하의 온도상승과 시간경과에 따라 Calibration Standards와 샘플의 상관관계를 계산하여 결정되어집니다.
측정범위 : 0.033 to 10.0 W/mK
시료크기: 약 30 X 70 mm
고분자의 유리전이온도와 융점
키워드에 대한 정보 고분자 열전도 도
다음은 Bing에서 고분자 열전도 도 주제에 대한 검색 결과입니다. 필요한 경우 더 읽을 수 있습니다.
이 기사는 인터넷의 다양한 출처에서 편집되었습니다. 이 기사가 유용했기를 바랍니다. 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오. 매우 감사합니다!
사람들이 주제에 대해 자주 검색하는 키워드 고분자의 특징과 활용 / YTN 사이언스
- YTN사이언스
- 프로그램
- 사이언스프로그램
- 다큐S
고분자의 #특징과 #활용 #/ #YTN #사이언스
YouTube에서 고분자 열전도 도 주제의 다른 동영상 보기
주제에 대한 기사를 시청해 주셔서 감사합니다 고분자의 특징과 활용 / YTN 사이언스 | 고분자 열전도 도, 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오, 매우 감사합니다.
