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본 연구에서는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 포함하는 PMMA/PVDF 및 PET/PVDF 블렌드 나노복합재료를 이축성형 압출기를 이용하여 용융삽입법으로 제조하였다. SEM을 이용하여 PMMA/PVDF/CF/CNT 나노복합재료의 모폴로지를 관찰한 결과, CNT가 matrix에서 효과적으로 분산되지 못한 반면 PET/PVDF/CF/CNT 나노복합재료에서는 CNT가 잘 분산된 것으로 관찰되었다. 상분리된 PET/PVDF 블렌드에서 CNT가 PET 상에 효과적으로 분산된 것으로 보였는데 이는 PET의 페닐렌기와 CNT 표면의 그라파이트 시트가 ${\pi}-{\pi}$ interaction에 의한 것으로 판단되었다. 또한 CF도 PET와의 계면 접착성이 우수한 것으로 나타났다. PET/PVDF/CF 나노복합재료의 전기전도도는 CNT를 첨가함으로써 증가하였으나 PMMA/PVDF/CF 나노복합재료에 CNT를 첨가한 경우 전기전도도가 향상되지 않았다. 모폴로지 관찰결과에서 CNT의 분산 정도는 전기전도도 물성 결과와 일치하였다. DSC 분석 결과, PET/PVDF/CF/CNT 나노복합재료에서는 결정화 온도가 증가하였는데, 이는 CF 및 CNT가 PET의 결정화를 촉진 시키는 조핵제 역할을 하기 때문인 것으로 보였다. 굴곡물성 결과, PET/PVDF/CF/CNT 나노복합재료에서 PET와 CF의 친화성이 우수하여 굴곡탄성률이 크게 증가하였다.
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E. A. Cho / 2004 / Characteristics of Composite Bipolar Plates for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells / Journal of Power Sources 125(2):178~182
S. R. Dhakate / 2010 / CNTs nanostructuring effect on the properties of graphite composite bipolar plate / Int. J. Hydrogen Energy 35:4195~4200
J. Scholta / 1999 / Investigations on novel low-cost graphite composite bipolar plates / J. Power Sources 84:231~234
J. Song / 2012 / Polyvinylidene fluoride/ poly(ethylene terephthalate) conductive composites for proton exchange membrane fuel cell bipolar plates : Crystallization, structure, and through-plane electrical resistivity / Polym. Eng. Sci 52:2552~2558
P. B. Messersmith / 1994 / Synthesis and characterization of layered silicate-epoxy nanocomposites / Chem. Mater 6:1719~1725
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P. B. Messersmith / 1994 / Synthesis and characterization of layered silicate-epoxy nanocomposites / Chem. Mater 6:1719~1725
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