[논문자료] CNT 분산 방법에 따른 접착조인트의 저항 및 분산성 평가

출처: 픽사베이

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일반적으로 구조물에서 접합부는 가장 취약한 부분이고, 구조 건전성은 주로 접합부에 의해 결정되기 때문에 접합부 체결의 건전성은 매우 중요한 의미를 지닌다. 체결 방식 중 접착제를 이용한 접착 체결은 일반적으로 기계적 체결에 비해 넓은 면적에 하중이 분포되고 볼트를 위한 구멍을 가공하지 않아도 되며 우수한 피로 특성을 가진다. 그러나 환경조건, 피 접착부의 표면처리 상태 및 작업자의 숙련도에 따라 접착강도가 크게 변화될 수 있으므로 이에 대한 비파괴 검사법이 매우 중요하다.

 

접착 체결부의 비파괴 검사 법에는 초음파 탐상법, 음향방출법 등이 주로 이용되고 있으나, 다양한 결함에 대응할 수 있는 새로운 결함탐지법에 대한 연구가 필요한 상황이다. 최근 접착 체결부에 1~2 wt%의 탄소나노튜브(이하 CNT)를 첨가하고 체결부의 저항값을 측정하여 결함을 탐지하는 전기저항법이 제시되었다. CNT는 뛰어난 기계적, 전기적 성질을 지니고 있어 지난 20년간 연구의 대상으로 많은 관심을 받고 있다. 그 중에서 도 특히 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어졌다. SWCNT(Single Walled Carbon Nano Tube)는 금속 또는 반도체적인 전기 전도성을 가지고 있는 반면 MWCNT(Multi Walled Carbon Nano Tube)는 금속에 가까운 전기 전도성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201503340570396

본 논문에서는 CNT 분산 방법에 따른 접착제의 전기적 특성 변화와 SEM 영상 분석으로부터 효율적인 분산방법을 제시하였다. 실험결과, 1 wt%의 CNT를 Ethanol에 첨가하고 초음파 발생기를 이용하여 분산시킨 다음, 1 wt% 비율에 맞춰 각각 주제와 경화제에 넣은 혼합물을 자력교반기로 Ethanol을 기화시킨 후 3-Roll-Mill로 분산시킨 공정 4가 가장 우수한 분산성을 나타내었다. CNT가 분산된 접착 체결부의 Impedance(Z)를 측정하여 CNT의 분산정도를 평가할 수 있으며, 낮은 측정주파수에서는 Resistance(R) 성분이 우수한 측정인자이고, 높은 측정주파수에서는 Reactance(L) 와 Capacitance(C) 성분이 우수한 측정인자임을 확인할 수 있었다. 또한 공정 1과 공정 4의 결함 검출능을 비교해 보 았을 때, 공정 4로 제작한 시편의 결함 검출 정확도가 우수함을 확인할 수 있었다.

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유압시스템을 적용하며 냉각시스템을 기본적으로 탑재하고 있어 장시간 연속 사용이 가능한 일신오토클레이브의 양산용 고압분산기 NH 시리즈는 대량생산에 적합하며 다양한 생산라인에 맞추어 고품질 다생산을 목적으로 여러 산업에서 사용되어지고 있습니다. 주요 튜브라인이 구성되는Interaction chamber는 막힘이나 응집을 방지할 수 있는 Back flushing line이 구성되어 있으며 스테인리스 재질로 제작되어 강한 내구성, 내식성을 가지고 있습니다.

 

고압분산기 양산형 나노디스퍼져 NH 시리즈는 비가동시 원료의 고형화 방지를 위한 용액 저장 탱그 및 자동밸브를 장착하고 있으며 장비 정면에 위치하고 잇는 메인 터치패널 스크린을 통해 운전 중 설비의 가동상태를 파악, 경보기능을 통해 문제 발생 시 신속하게 대처가 가능하다는 장점을 지니고 있습니다. 또 내부 Seal의 수명유지를 위해 증압기 부분에 냉각라인이 설치되어 마찰열에 의한 손상을 최소화 할 수 있도록 설계 및 제작되었고 Back Flushing System으로 챔버(Chamber)의 막힘 현상 발생 시 편리한 세척이 가능합니다.