카본 나노파이버 강화Mg합금기 복합재료의 개발

전문가 제언

○ 지구환경 온난화에 영향을 끼치는 CO2발생 규제가 세계적으로 강화되고 있다. CO2발생량을 줄이고 자동차, 선박, 비행기 등에서 연료를 적게 소비하면서도 종래의 동력기의 성능 이상으로 발휘하도록 하기 위하여 하이브리드자동차, 전기자동차, 비행기 등의 수송기기의 경량화와 연비 향상에 관하여 세계 각국에서 연구 개발하고 있다.

○ 복합재료는 비금속계 복합재료와 금속계 복합재료(MMC)로 분류되며 MMC복합재료는 탄소섬유 강화, 보론섬유 강화, 탄화규소섬유 강화 및 금속섬유 강화 복합재료가 개발되어 차체, 항공기, 우주선 등의 부품이 개발되고 있다. Mg복합재료의 목적은 일반적으로 사용하는 금속들 중에 비중이 제일 가벼운 Mg합금과 탄소 나노파이버, SiC위스커, 보론 섬유 등의 강화재료와 복합하여 가볍고 강한 재료를 제조하는데 있다.

○ Honma 등이 기술한 CNT나 CNF의 탄성율은 100GPa이고 높은 것은 4.15TPa로 보고되었는데 PAN계 고강도 탄소섬유의 강도는 약 500kgf/㎟(5.0GPa) ~ 700kgf/㎟(7.06GPa)이고 탄성율은 4.5Tf/㎟(450GPa), 피치계 탄소섬유의 탄성율은 50Tf/㎟, 70Tf/㎟의 고탄성율이 개발되었으므로 본고의 CNT나 CNF 탄성율과의 차이가 있으므로 Mg합금 카본 복합재료 제조 시에 카본섬유의 선택에 관하여도 검토할 필요가 있다고 생각된다.

○ Si코팅 한 카본 나노파이버(Si-CNF) 7.5mass%를 AZ91D합금에 첨가한 복합재료의 최대 인장강도는 470MPa, 최대 압축강도는 622MPa이다. 이것은 피치계 카본파이버 38Vol%를 AZ31 Mg합금에 복합한 복합재료의 인장강도 52kgf/㎟에 비하여 높은 편이다. 2010년 CNT 세계 시장규모가 약 6조원이라는 보고도 있으며 삼성은 노트북에 Mg합금과 섬유강화 플라스틱을 혼합한 복합재료를 사용하고 있는 등 기업에서도 복합재료 개발에 참여하고 있는 것을 보아 전망이 있다고 생각된다.

저자

T. Honma, S.Kamado

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

80(8)

잡지명

金屬

과학기술
표준분류

재료

페이지

643~648

분석자

황*길

분석물

• 카본 나노파이버 강화Mg합금기 복합재료의 개발.pdf [411,036 byte]

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