기상법 탄소나노섬유/고분자 복합재료의 복합화과정과 물성
- 전문가 제언
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○ 기상법으로 제조된 탄소나노섬유는 복합화과정에서 생기는 여러 가지 문제점을 가지고 있으나 현재 널리 유기복합재료의 보강 재료로 사용된다. 유리섬유와는 달리 전도성인 물질이므로 정전기문제, 라디오파의 차폐 등에서 탁월한 기능을 가지고 있어 첨단복합재료의 보강재료로서 그 활용이 기대된다.
○ 탄소섬유는 1970년대에서 1980년대에 이르는 기간동안 폴리아크릴로니트릴이나 피치로부터 생산되어 복합재료의 보강제로 매우 효과적임이 알려진 이후 소련, 미국, 프랑스를 중심으로 기상법에 의한 탄소나노섬유의 제조를 위한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 철 입자를 촉매로 하여 벤젠이나 메탄의 수소혼합 분위기 하에서 얻어지는 기상법에서는 촉매입자의 크기와 생성되는 탄소섬유의 굵기는 아주 밀접한 관계가 있음이 밝혀졌다.
○ 나노 크기의 분산된 촉매입자를 사용한 탄소나노섬유의 연구 개발이 1980년대부터 시작되었으며 1991년 Applied Science사가 General Motors 연구소와 협력하여 VGCNF의 생산을 개시하였다. 모폴로지는 컵을 쌓아 놓은 모양을 하고 있으며 디벌킹 한 후의 가격은 $200/㎏로 비교적 싼값으로 다량으로 공급될 수 있게 되었다. 현재 일본에서도 Sumitomo, Mitsui, Showa Denko와 Nikkiso 등에서 이와 동등한 제품을 생산하고 있어서 비교적 낮은 원가로 다량의 나노탄소섬유의 확보가 가능한 단계에 있다.
○ 그러나 탄소섬유는 길이가 짧고 배열된 상태로 생산되지 못하므로 기계적 강도가 크고 굴곡성이 적은 1차원이나 2차원적 복합구조물을 만드는데 적당치 않아 이에 대한 개선이 요구되고 있다.
○ 본고는 VGCNF의 유기고분자 강화복합재료의 원료로서의 성능과 실용화의 문제점을 소개하고 있는데 앞으로 크게 발전이 기대되는 나노테크놀로지의 중심재료에 대한 우리 산업계의 적극적이 관심이 요청된다.
- 저자
- Tibbetts, GG; Lake, ML; Strong, KL; Rice, BP; AF Tibbetts, Gary G.; Lake, Max L.; Strong, Karla L.; Rice, Brian P.
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2007
- 권(호)
- 67
- 잡지명
- Composites Science and Technology
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 1709~1718
- 분석자
- 마*일
- 분석물
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