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나노구조에 따른 탄소나노튜브 네트워크의 열 및 전기적 성질에 관한 연구 Nanostructure Dependency of the Thermal and Electrical Properties of Carbon Nanotube Networks 화학공학과 허 영 진 지 도 교 수 이 헌 상 ...

나노구조에 따른 탄소나노튜브 네트워크의 열 및 전기적 성질에 관한 연구 Nanostructure Dependency of the Thermal and Electrical Properties of Carbon Nanotube Networks 화학공학과 허 영 진 지 도 교 수 이 헌 상 열전소자는 열에너지를 전기에너지로 전환시키는 친환경 발전기술로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브를 이용하여 열전소자 에 적용하기 위한 복합소재를 개발함과 동시에 탄소나노튜브의 형태학과 네트워크 구조, 분산 등이 재료의 열 및 전기적 성질에 미치는 영향을 연구하고 박막의 열특성 분석 방법을 개발하였다. 복합소재는 다중벽 탄소나노튜브를 이용하여 매트, 버키페이퍼, 탄소나노튜브-고분자 복합소재을 제조하였다. 사용된 탄소나노튜브는 구부러진 형태가 다른 3종류의 다중벽 탄소나노튜브를 선택하였고, 각각의 탄소나노튜브는 구부러진 정도에 따라 고유의 메조스코프 형태를 가지고 있다. 매트는 다중벽 탄소나노튜브를 원통형 몰드에 넣은 후 압축하여 제조하였고, 버키페이퍼는 탄소나노튜브 분산용액을 여과공정을 통하여 제조하였다. 탄소나노튜브-고분자 복합소재는 범용 엔지니어링 고분자인 폴리카보네이트를 고분자 매트릭스로 사용하고 용액 블랜드 방법으로 제조하였다. 탄소나노튜브가 벌크상태로 뭉쳐있는 경우, 탄소나노튜브의 메조스코프 형태와 복합소재의 네트워크 구조에 의해 전기적, 열적 특성들이 받는 영향을 연구하였다. 메조스코프 형태에 따른 박막의 열전도특성을 이해하기 위해 열화상 카메라를 이용하여 온도를 측정하였고 푸리에 법칙(Fourier's law)을 이용한 모델로 열전도도를 도출하였다. 실험결과, 매트, 버키페이퍼, 탄소나노튜브-고분자 복합소재의 열 및 전기적 특성이 사용된 탄소나노튜브의 메조스코프 형태에 따라 차이를 보였다. 주요어 : 다중벽 탄소나노튜브, 열전도도, 표면저항, 비열, 버키페이퍼, 매트, 탄소나노튜브-폴리카보네이트 복합소재

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