화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC)
권호 30권 2호
발표분야 복합재료
제목 PMMA Composites의 열전도도에 대한 Carbon Filler의 효과
초록 기존의 플라스틱이 절연체로 인식되고 있는 이유는 고분자의 분자구조가 긴 사슬이 엉켜있는 모양을 하고 있어, 진동양자에 의하여 에너지가 전달되는 열전달 과정에서 분산돼 열전도도가 낮기 때문이다. 이런 고분자 수지에 열전도성 충전제를 첨가하여 고분자 재료에 열전도성을 부여한 고분자 신소재를 제조할 수 있다. 이 신소재는 일반 플라스틱처럼 성형이 자유로워 복잡한 공정을 단축할 수 있는 데다 금속과 대등한 열방출 효과를 갖고 있다. 이러한 장점으로 전자기기 부품에서 발생하는 열을 제거하는 소재로 이용될 수 있다.
본 연구에서는 컴파운드를 이용하여 PMMA에 다양한 유•무기 충전제를 첨가하여 복합체를 제조하였고 열전도도를 측정하기 위해 필름을 제조하여 분석하였다. 사용한 충전제는 SEM을 통하여 구조를 살펴보았고 MHW(Modified Hot Wire)법과 Laser Flash법을 이용하여 복합체 필름의 열전도도 변화를 조사하였다. 이때 첨가된 충전제의 종류 및 함량, 입자구조와 측정온도 등이 복합체 필름의 열전도도에 미치는 영향을 살펴보았다. PMMA Composite의 온도에 따른 열전도도의 변화를 살펴보면 측정온도가 높아짐에 따라 시편의 열전도도가 증가하는 것을 알 수 있었다(Fig 1). Fig 2에서 wt% 함량에 따른 열전도도의 변화를 살펴보면 25A<AO=10A<CC<TC<AG=AN<C-PPS<CF<CN-PPS<GR 등의 순으로 열전도도가 증가하는 경향을 나타내었다. 무기 충전제보다 Carbon 계열의 유기 충전제의 열전도도 증가가 상대적으로 크게 나타남을 알 수 있었다. Carbon 계열 중 열전도도가 가장 높은 것으로 알려진 CNT와 고분자의 보강제로 사용될 수 있는 glass fiber를 충전제로 하여 함량, 혼합방법 등이 복합체 필름의 열전도도에 미치는 영향을 살펴보았다.





Fig 1. 10wt%의 충전제를 함유한 Fig 2. 각 충전제의 wt% 함량에 따른
PMMA Composites의 온도의존성 PMMA Composite의 열전도도



References
1. Chao-Hsun chen and Yuh-Chung Wang, Mechnics of Materials, 23, 217-228 (1996)
2. Min-sheng Liu, Mark Ching-Cheng Lin, I-Te Huang and Chi-Chuan Wang, Int.
Communi. Heat and Mass Transfer, 32, electric published (2005)
저자 한상희, 이동호, 김도원, 장허신
소속 경북대
키워드 PMMA Composite; 열전도도
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