구리/그래핀 복합재의 전기전도도에 미치는 그래핀 입자 및 체적분율의 영향 (Effect of Graphene Platelets and the Volume Fraction on Electrical Conductivity of Cu/Graphene Composites)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 26권 / 6호 / 13 ~ 20페이지
· 저자명 : 박준석, 김송미, 박우림, 권오헌

초록

복합재료의 기지로 사용되는 구리는 일반적으로 높은 전기 및 열전도도를 가진다. 최근 그래핀은 그 우수한 물리적 특성으로 복합재의 보강재로써 기계적 전기적 물성을 향상시키기 위해 활발히 연구되고 있다. 따라서 본연구의 목적은 구리/그래핀 복합재에 있어서 그래핀 보강재의 모양, 구조, 체적분율이 전기전도도에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 그래핀 입자의 위치와 배향이 무작위로 배치된 모델과 아닌 모델에서 RVE 해석이 수행되었으며 그래핀 입자의 체적분율과 종횡비에 대한 전기전도도 변화는 ABAQUS 프로그램을 이용하여 평가되었다. 그래핀 입자의 각도에 따라 전기전도도가 평가되었고 비교적 높은 체적분율 모델에서 전기전도도는 각도가 증가함에 따라 빠르게 감소했다. 또한 모든 종횡비에서 45도 각도에서 변곡점이 생겼다.

영어초록

Cu is most commonly used as a matrix in composites for high electrical and thermal conductivity.
Recently, graphene has been researched to improve mechanical and electrical properties as reinforcing materials of composites owing to its excellent physical characteristics. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the effects in electrical conductivity according to the shape, structure, and the volume fraction of the graphene reinforcement for Cu/graphene composites. For the evaluation of the variation in electrical conductivity according to the shape and the volume fraction of graphene platelets, RVE was analyzed for models in the location and orientation of graphene which were randomly arranged or not. The change in electrical conductivity of the volume fraction and aspect ratio of graphene platelets was evaluated by using the ABAQUS program. Depending on the angle of graphene platelets, the electrical conductivity was the highest at 0°. In addition, in a relatively high volume fraction model, the electrical conductivity decreased quickly according to increase in the angle, and the variation was changed at angle 45° for the AR.

참고자료

· 없음