Fabrication, Thermal and Electrical Characterization of Polyimide-based Nanocomposite Films Reinforced with Low Dimensional Nanofillers :저차원 보강재를 사용하여 폴리이미드 기반 복합 필름 구조 및 열적, 전기적 물성 관계

황규현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 황규현 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 정영규

발행연도: 2021

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2021

Fabrication, Thermal and Electrical Characterization of Polyimide-based Nanocomposite Films Reinforced with Low Dimensional Nanofillers

황규현 유기소재·섬유시스템공학과 2021.01 학위논문

2019

Fabrication and Thermal Conductivity Characterization of Ultrathin Films Based on Boron Nitride Nanosheet and Polyimide

황규현 , 정영규 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2019.04 학술대회자료

2018

Preparation and Thermal Characterization of Polyimide/Boron Nitride Thin Films

황규현 , 정영규 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2018.10 학술대회자료

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폴리이미드는 고내열성을 중심으로 첨단 제품에 사용되고있지만, 열전도도와 전기전도도가 좋지 않은 단점을 가지고 있다.
본 연구에서는 단점을 해결하기 위해 저차원 보강재(질화붕소, 탄화규소, MXene)을 첨가하여 복합 필름을 제조하고 다양한 분석을 통해 물성을 향상된 것을 확인하였다.
질화붕소만을 첨가한 경우, 함량이 20 wt% 이상에서 percolation이 일어나서 열전도도가 크게 향상된 것을 확인하였다. 고함량에서 열전도도가 상승하지만 응집에 의한 기계적 물성이 감소하기 때문에 상대적으로 적은 함량에서 synergistic effect에 의해 더 높은 열전도도를 얻을 수 있도록 질화붕소와 탄화규소를 1:1 비율로 첨가하였을 때, 동일 함량 기준 가장 높은 열전도도로 향상된 것을 확인하였다.
기판 위에 MXene을 코팅하여 전기적인 물성을 향상시키고, 구조적 안정성을 위해 폴리이미드를 코팅하여 박막 필름을 제조하여 전기적인 물성이 개선되었으며 발열 특성 또한 확인하였다.

CHAPTER 1
INTRODUCTION 1
1.1. PI/BNNS nanocomposite films 1
1.2. PI/SiCBN nanocomposite films 4
1.3. MXene/PI films 5
CHAPTER 2
EXPERIMENTAL 7
2.1. Materials 7
2.2. Preparation of PI/BNNS nanocomposite films 7
2.3. Funtionalization of BNNS 10
2.4. Preparation of PI/SiCBN nanocomposite films 10
2.5. Fabrication of MXene 13
2.6. Preparation of the films 13
2.7. Characterization 16
CHAPTER 3
STRUCTURES AND PROPERTIES OF PI/BNNS NANOCOMPOSITE FILMS 18
3.1. Characterization of BNNS 18
3.2. Structural characterization 21
3.3. Mechnical properties 27
3.4. Thermal properties 31
CHAPTER 4
STRUCTURES AND PROPERTIES OF PI SiC/BN NANOCOMPOSITE FILMS 36
4.1. Structural characterization 36
4.2. Thermal properties 42
CHAPTER 5
STRUCTURES AND PROPERTIES OF MXene/PI FILMS 49
5.1. Structural characterization and transparency 49
5.2. Electrical properties 56
CHAPTER 6
CONCLUSIONS 62
REFERENCE 65

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