2차원 MoS2 기반 나노복합소재의 제조 및 기계적 물성 평가 :Preparation of 2 dimensional MoS2 based nanocomposite and their mechanical properties

서영노

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자료유형: 학위논문

저자정보: 서영노 (영남대학교, 영남대학교 대학원)

지도교수: 최정욱, 고태조

발행연도: 2019

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이용수7

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

2차원 MoS2 기반 나노복합소재의 제조 및 기계적 물성 평가

서영노 기계공학과 2019.01 학위논문

2018

2 차원 MoS2-Polydimethylsiloxane 나노복합소재의 기계적 물성 평가

서영노 , 최정욱 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 2018.05 학술대회자료

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고분자 소재는 현대에 다양한 분야에서 사용되지만 고분자 수지의 물성만으로는 응용범위가 한정 된다. 고분자 소재의 특성을 유지하면서 물성을 향상시키기 위하여 첨가제의 함량을 최소화 해야 한다. 다양한 첨가제들 가운데 2차원 나노소재인 MoS2는 우수한 탄성계수와 낮은 마찰계수를 가지고 있다.
본 논문에서는 MoS2 / PDMS 나노복합소재를 제조하고 기계적 물성, 열안정성을 평가하였다. MoS2의 함량이 0.04wt%일 때, Young’s Modulus가 40% 향상되었으며 인장 응력은 18% 향상 되었다. PDMS의 점탄성 특성에 영향을 적게 주면서 열 안정성이 향상 되었고 유리전이온도는 0.38°C 상승하였다. 또한 마모시험을 통해 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 마찰계수가 PDMS보다 낮음을 검증 하였다. 이러한 MoS2 / PDMS 나노복합소재는 마찰계수가 낮으면서 기계적 물성이 향상 된 회전기기의 절연체로 적합하다.

#PDMS #MoS2 #nanocomposite #mechanical properties #glass transition temperature #friction coefficient

제 1장 서론 1
1.1 연구배경 및 연구목표 1
제 2장 이론 3
2.1 응력 변형률 선도(Stress-Strain Curve) 3
2.2 동적 기계 분석 ? Dynamic Mechanical Analysis (DMA) 5
2.3 나노복합소재의 이론적 Young’s Modulus 예측 7
2.4 열 중량분석 ? Thermogravimetric Analysis(TGA) 9
2.5 마모시험 (Tribology) 10
2.6 용매 선택 (Solvent Selection) 12
제 3장 재료 13
3.1 MoS￢2 13
3.2 PDMS 13
3.3 DMF 13
3.4 Toluene 13
제 4장 실험 장비 14
4.1 자외선-가시선 분광분석기 - UV-Visible Spectrophotometer 14
4.2 라만 분광기 - Raman Spectrometer 15
4.3 광전자분광기 ? X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 15
4.4 투과전자현미경 ? Transmission Electron Microscope (TEM) 16
4.5 주사전자 현미경 ? Scanning Electron Microscope (SEM) 16
4.6 인장시험기 ? Tensile Strength Tester 17
4.7 동적 기계 분석기 ? Dynamic Mechanical Analysis (DMA) 17
4.8 열중량분석기 ? Thermogravimetric Analysis (TGA) 18
4.9 마모시험기 ? Multipurpose Wear Tester 18
제 5장 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 제조 방법 19
5.1 MoS2의 분산 20
5.2 PDMS의 분산 20
5.3 증발 및 경화 20
제 6장 실험 결과 및 분석 21
6.1 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 미세구조 21
6.2 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 기계적 물성 25
6.3 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 Hysteresis 27
6.4 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 점탄성 특성 29
6.5 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 유리전이온도 31
6.6 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 열 안정성 32
6.7 MoS2 / PDMS 나노복합소재의 마찰계수 33
제 7장 결론 36
참고문헌 37
국문초록 41
영문초록 42

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