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표제지 2
Abstract 5
요약 7
목차 8
수식 차례[내용없음] 8
기호 설명[내용없음] 8
제1장 서론 15
1.1. 연구 배경 및 목적 15
1.2. 자가치유용 마이크로캡슐이란 19
1.3. 배경 지식 및 선행 연구 21
제2장 마이크로캡슐 제작 23
2.1. 마이크로캡슐 제작 방법 23
2.1.1. in-situ 중합법 23
2.1.2. 계면중합법 24
2.1.3. 초미립자 직접 분산법 24
2.1.4. 분무 건조법 24
2.1.5. 상 분리법 25
2.2. 다중벽 탄소나노튜브 분산 26
2.2.1. 다중벽 탄소나노튜브 분산 방법 27
2.2.2. 용매 분산법 27
2.2.3. 초음파 분산법 28
2.2.4. SDS 수용액 내에 다중벽 탄소나노튜브 분산 28
2.3. 자가치유용 마이크로캡슐 제작 31
제3장 특성 평가 34
3.1. 다중벽 탄소나노튜브의 분산도 평가 34
3.2. 마이크로캡슐의 제작 완성도 평가 36
3.2.1. 마이크로캡슐의 수율 평가 37
3.2.2. 마이크로캡슐의 크기 분포 평가 38
3.3. 마이크로캡슐의 물리적 특성 평가 39
3.3.1. 마이크로캡슐의 미소 압축시험 평가 39
3.3.2. 마이크로캡슐의 보관 특성 평가 42
3.4. 마이크로캡슐의 박막 특성 관찰 44
3.4.1. 마이크로캡슐의 박막 표면 관찰 44
3.4.2. 마이크로캡슐의 박막 두께 측정 45
3.5. 마이크로캡슐 박막 내에 다중벽 탄소나노튜브 함유량 평가 47
제4장 특성 평가 결과 49
4.1. 다중벽 탄소나노튜브의 분산도 평가 결과 49
4.2. 마이크로캡슐의 제작 완성도 평가 결과 52
4.2.1. 마이크로캡슐의 수율 평가 결과 52
4.2.2. 마이크로캡슐의 크기 분포 평가 결과 54
4.3. 마이크로캡슐의 미소압축시험 평가 결과 56
4.3.1. 다중벽 탄소나노튜브 함유량을 달리한 마이크로캡슐 58
4.3.2. 캡슐화 시간을 달리한 마이크로캡슐 65
4.3.3. 박막 두께를 고려한 마이크로캡슐 특성 평가 결과 70
4.4. 마이크로캡슐의 보관 특성 평가 결과 85
4.4.1. 다중벽 탄소나노튜브 함유량을 달리한 마이크로캡슐 85
4.4.2. 캡슐화 시간을 달리한 마이크로캡슐 87
4.5. 마이크로캡슐의 박막 특성 관찰 결과 89
4.5.1. 다중벽 탄소나노튜브 함유량을 달리한 마이크로캡슐 89
4.5.2. 캡슐화 시간을 달리한 마이크로캡슐 93
4.6. 마이크로캡슐 박막 내에 다중벽 탄소나노튜브 함유량 평가 결과 96
4.6.1. 박막 구성재 열분해온도 평가 결과 96
4.6.2. TGA 시험 온도조건 도출 탄소나노튜브 함유량 평가 98
4.6.3. 온도조건에 노출된 마이크로캡슐의 표면 관찰 결과 102
제5장 결론 105
참고문헌 107
[그림 1.1] Application of composite materials in many industries 18
[그림 1.2] Schematic diagram of self-healing microcapsules 20
[그림 1.3] Schematic diagram of self-healing technique using microcapsules 20
[그림 2.1] Schematic diagram of formulation of microcapsules 25
[그림 2.2] Specification of Multi-walled CNT 29
[그림 2.3] Schematic diagram of sonication 30
[그림 2.4] Schematic diagram of manufacturing process for self-healing... 32
[그림 3.1] UV-VIS-NIR Spectrophotometer (UV-3600 Plus) 35
[그림 3.2] Measuring mechanism for UV-VIS-NIR Spectrophotometer 35
[그림 3.3] Layer separation of droplets according to microcapsule specific... 37
[그림 3.4] Test sieves and classification according to size 38
[그림 3.5] Micro-compression test system 41
[그림 3.6] Control panel for linear stage by Labview 41
[그림 3.7] Displacement-time diagram for the response of linear stage[내용없음] 11
[그림 3.8] Schematic diagram of storage testing system 43
[그림 3.9] Field emission scanning electron microscope(FE-SEM) 44
[그림 3.10] Ion Sputter MC1000 45
[그림 3.11] Preparation process of sample for measuring thickness of... 46
[그림 3.12] Thermogravimetric analysis(TGA) 48
[그림 4.1] Results of UV-VIS-NIR Spectrophotometer for sonication time 50
[그림 4.2] Stable peak absorbance value for the time 51
[그림 4.3] Photograph of microcapsules by stereoscopic microscope 55
[그림 4.4] Typical load-displacement diagram for micro-compression test 57
[그림 4.5] Photograph of microcapsule during compression 57
[그림 4.6] Fracture load according to preparation conditions and size 59
[그림 4.7] Fracture strain according to preparation conditions and size 59
[그림 4.8] Fracture load according to preparation condition and... 66
[그림 4.9] Strength comparison for storage time[내용없음] 12
[그림 4.10] Fracture strain comparison for storage time 72
[그림 4.11] Weight variation over storage period for different MWCNT... 86
[그림 4.12] Weight variation over storage period for different encapsulation... 88
[그림 4.13] Shell surface observation for MWCNT content using FE-SEM 90
[그림 4.14] Shell thickness measurement for MWCNT content using... 91
[그림 4.15] Shell surface observation for encapsulation time using FE-SEM 94
[그림 4.16] Prediction of shell thickness using experimental data 95
[그림 4.17] Weight reduction of constituents with temperature 97
[그림 4.18] Weight reduction of MUF capsules with temperature 97
[그림 4.19] MUF shell and MWCNT weight reduction with temperature 99
[그림 4.20] Comparison of experimental and predicted MWCNT weight with... 101
[그림 4.21] Comparison of FE-SEM and EDS results for MWCNT... 103
[그림 4.22] Comparison of FE-SEM and EDS results for MUF shell... 103
[그림 4.23] Comparison of FE-SEM and EDS results for MWCNT shell... 104
초록보기
본 연구에서는 자가치유용 마이크로캡슐의 박막 특성을 향상시키기 위해 마이크로캡슐의 박막을 다중벽 탄소나노튜브로 보강하여 특성을 확인하였다. 다중벽 탄소나노튜브를 보강하기 위해 마이크로캡슐 제작 과정을 In-situ 중합을 적용하였고, 이때 계면활성제인 SDS 수용액에 초음파 분산법을 적용하여 다중벽 탄소나노튜브를 보강하였다. 또한 캡슐화 시간을 달리하여 마이크로캡슐의 박막 두께를 증가시켰다. 자가치유용 마이크로캡슐의 박막 특성을 평가하기 위해 미소압축시험, 보관성능 평가, 박막두께 평가를 진행하였고, 마이크로캡슐의 박막에 다중벽 탄소나노튜브를 보강하였을 때 하중 증가와 보관 성능에서 안정적인 모습을 확인 하였다. 또한 열중량 분석기를 통해 실제 마이크로캡슐 박막 내에 보강된다중벽 탄소나노튜브의 함유량을 평가하여 다중 벽 탄소나노튜브 함유량에 따른 박막의 특성을 평가 할 수 있는 방법을 제시하였다.
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