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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

박현정 (전북대학교, 전북대학교 일반대학원)

지도교수
임익태
발행연도
2015
저작권
전북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수7

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

CNT/금속 하이브리드 필러 적용 열전도성 폴리머의 기계적 특성 및 응용 열교환기 성능 특성
박현정 기계설계학(기계설계학) 2015.01 학위논문

2013

가소성 폴리머/탄소소재 복합재료의 열전도도 특성에 관한 연구
박현정 ,  박찬우 대한설비공학회 학술발표대회논문집 2013.11 학술대회자료
열가소성수지와 탄소소재를 이용한 열전도성 복합소재의 가공조건에 따른 열전도도 특성에 관한 연구
박현정 ,  박찬우 대한기계학회 춘추학술대회 2013.05 학술대회자료

초록· 키워드

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The purpose of this study was to develop a high efficiency cooling module for hybrid solar energy systems using thermal conductive polymer. First, carbon and metal-based polymer composite materials were produced and their thermal conductivity characteristics and mechanical characteristics were studied. For the fabrication of the composites, the study proposed and explored the use of MWCNT and Cu as fillers in polymer matrix composites. The polymer matrices were thermoplastic resins?polypropylene (PP) and high density polyethylene (HDPE). Ball milling was used as the mechanical dispersion method for the improvement of the dispersion of MWCNT. Furthermore, the thermal conductive composites developed in the study were applied in cooling modules of hybrid solar energy systems. The objective was to improve the cooling efficiency for these systems using micro cooling module with thermal conductive polymer. Various heat plates were manufactured for the study. These heat plate samples included pristine HDPE, MWCNT/HDPE, Cu/HDPE, and hybrid ((MWCNT-Cu)/HDPE) type of composites. Lastly, the cooling efficiency was measured as a function of cooling water circulation and temperature difference between inlet and outlet of heat exchanger.

목차

제 1 장 서 론 1
1.1 연구 목적 1
1.2 연구 내용 3
제 2 장 이론적인 배경 4
2.1 열전도성 필러 4
2.1.1 탄소나노튜브(Carbon Nanotube : CNT) 4
2.2 PVT 시스템(Photovoltaic Thermal System) 7
2.2.1 PVT 시스템 발전 과정 7
2.2.2 PVT 시스템 정의 9
2.3 태양열 집열기(Solar Collector) 11
2.3.1 평판형 태양열 집열기(Flat-Plate Collector) 11
2.3.2 진공관형 태양열 집열기(Evacuated-Tube Collector) 13
2.3.3 PTC형 태양열 집열기(Parabolic-Trough Collector) 15
제 3 장 실험 장치 및 방법 16
3.1 재료 준비 16
3.2 Powder 제조 18
3.2.1 MWCNT powder 가공 18
3.2.2 Cu powder 가공 19
3.2.3 MWCNT/Cu powder 가공 20
3.3 열전도성 복합소재 제작 21
3.4 특성 분석 24
3.5 열전도도 측정 25
3.6 냉각 모듈 제작 26
3.6.1 냉각 모듈 설계 및 조립 26
3.6.2 전열판 제작 29
3.6.3 실험장치 구성 31
3.6.4 실험장치 조건 34
3.6.5 계산 방법 35
제 4 장 실험 결과 및 고찰 37
4.1 파우더 분석 결과 37
4.1.1 MWCNT 37
(가) FE-SEM 분석 결과 37
(나) Raman Spectroscopy 분석 결과 40
4.1.2 Cu powder 42
(가) FE-SEM 분석 결과 42
(나) XRD 분석 결과 44
4.1.3 MWCNT/Cu 45
(가) FE-SEM 분석 결과 45
4.2 기계적 물성 측정결과 49
4.2.1 MWCNT/PP, MWCNT/HDPE 49
(가) 열전도도 측정 결과 49
(나) 열전도도 모델링 54
(다) 인장강도 측정 결과 58
4.2.2 Cu/HDPE 60
(가) 열전도도 측정 결과 60
(나) 열전도도 모델링 63
(다) 인장강도 측정 결과 67
4.2.3 Simultaneous ball milled (Cu_CNT)/HDPE 69
(가) 열전도도 측정 결과 69
(나) 열전도도 모델링 72
(다) 인장강도 측정 결과 74
4.2.4 Separated ball milled (Cu_CNT)/HDPE 77
(가) 열전도도 측정 결과 77
(나) 인장강도 측정 결과 80
4.3 냉각모듈 성능 측정 82
제 5 장 맺 음 말 85
NOMENCLATURE 89
참 고 문 헌 91

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