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증기 성장 탄소나노섬유/고분자의 전도성 복합물

전문가 제언: ○ 최근 전도성 나노충전물/폴리머의 복합물은 종래의 전도성 폴리머 복합물에 비하여 뛰어난 다양한 특성으로 산업계와 학계에서 널리 연구되고 있다. 이들 복합물은 주로 높은 아스펙트 비율의 1D 전도성 나노충전물로 조제되는데, 이 충전물에는 탄소나노튜브(CNT), 증기 성장 탄소나노섬유( VGCNF), 최근에는 금속 나노와이어 등이 포함된다.

○ 증기 성장 탄소나노섬유는 탄소나노튜브와 비교하여 기계적 성질, 구경, 밀도 등에서 특성이 떨어져 충전물로서의 연구 관심이 낮았으나 원료를 쉽게 얻을 수 있고 가격도 상대적으로 낮아 CNT의 우수한 대체품으로 이용할 수 있다. 또한 VGCNF에 대한 연구 결과를 고가인 CNT 연구로 이전할 수 있다는 장점이 있어 최근 관심이 증대되고 있다.

○ 증기 성장 탄소나노섬유는 금속표면 또는 금속합금(Ni-Cu, Fe-Ni) 촉매 상에서 탄화수소(천연가스, 프로판, 아세틸렌, 벤진 등)의 촉매 화학적인 증기 석출로 생산된다. 반응은 보통 온도 500~1,500℃의 반응기에서 수행된다. 원료, 촉매, 운전 조건에 따라 상이한 모폴로지와 특성을 가진 VGCNF가 얻어진다.

○ 증기 성장 탄소나노섬유는 전자기적 간섭(EMI) 차폐와 정전 방전 보호에 주로 사용되며, 그 이외에 유기성 증기에 대한 센서, 자동차 내부 패널의 정전 페인팅, 전자제품의 차폐에 이용될 수 있고 배터리 제조용 재료, 생물학적 용도, 카본 블랙이나 탄소섬유의 대체물로 이용될 수 있다.

○ 본고는 종래의 전도성 폴리머 복합물에 비하여 뛰어난 전기, 전자기의 간섭 차폐 효과와 열적인 특성을 가지고 있는 우수한 재료인 VGCNF/폴리머 전도성의 복합물의 최근의 발전 내용을 개설한 것으로, 탄소나노튜브와 함께 그 잠재적인 용도는 막대할 것으로 생각되므로 계속적인 연구로 특성 개발 및 실용적인 이용 범위 확대를 기대한다.

저자: Mohammed H. Al-Saleh, Uttandaraman Sundararaj
자료유형: 학술정보