탄소 마이크로코일(CMC)의 합성과 그 성질

전문가 제언

○ 근래 섬유강화 플라스틱이나 섬유강화 금속 등의 첨단 복합재료가 항공기나 자동차, 스포츠용품 등에 다수 이용되고 있다. 공업적으로 실용화되고 있는 신소재나 재료에는 여러 종류가 있으나 그중에 탄소섬유와 세라믹섬유는 최첨단 강화재로 널리 이용되고 있다.

○ 카본 마이크로 코일은 약 1/1000mm(마이크로 오더)의 피치로 코일모양으로 감긴 비정질의 탄소섬유로 정의하고 있다. CMC는 전자파 흡수재, 마이크로파 발열재, 촉각 근접 센서, 마이크로 안테나, 생물 활성화제 등으로 널리 응용이 예상되는 새로운 탄소소재의 제품이다.

○ CMC는 일반적으로 미량의 황 불순물을 포함하는 아세틸렌을 Ni 등의 촉매 하에 열분해하여 합성되며, CMC의 성장속도는 탄소나노튜브에 비하여 아주 늦기 때문에 대부분의 경우 기판법이 이용된다. 촉매, 반응조건, 장치조건을 최적화하지 않으면 탄소 미분말 또는 직선상의 탄소섬유 밖에 얻을 수 없다. 원료는 대부분 아세틸렌이 사용되며 메탄, 프로판, 벤젠 등을 사용하여도 되지만 코일의 수율이 아주 낮다.

○ CMC는 전형적인 비정질 탄소인 활성탄과 거의 비슷한 회절패턴을 나타낸다. 비표면적은 일반적으로 100m2/g 전후의 큰 값을 가지며 전기저항은 온도상승과 함께 감소하는 반도체적인 성질을 가진다. CMC의 최대 특장의 하나는 우수한 탄력성이다. 코일직경이 큰 코일과 섬유 직경이 작은 코일은 원래 코일길이의 약 15배까지 늘어나는 초탄력성을 보인다.

○ 마이크로~나노 차원의 헬리컬/나선형의 CMC는 기존의 재료에서는 얻을 수 없는 고도의 신규 기능을 가지고 있어 지금까지의 소재와 재료에서 얻을 수 없는 용도에 응용할 수 있을 것으로 필자들은 전망하고 있으며 실용화에 착수하였다고 한다. 관련분야 연구자들의 관심이 요망된다.

저자

Seiji MOTOJIMA, Xiuqin CHEN

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2008

권(호)

59(8)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

534~539

분석자

이*옹

분석물

• 탄소 마이크로 코일의 합성과 그 성질.pdf [451,674 byte]

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