탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)가 서로 고도로 얽혀있는 CNT web film은 전기적, 열적 특성이 우수하고, 발열체로 사용시 고온에도 안정하고, 급속발열이 가능하다. 직접방사된 CNT sock을 적층하여 제작하는 CNT web film은 적층과정에서 CNT sock간 불균일 접촉 등에 의해 발열 중 불균일한 발열온도를 보였다. 담침 및 압착으로 이뤄진 물리적 후처리를 CNT web film에 가해 CNT의 치밀성과 두께 균일도가 증가하였고, 발열 균일도가 크게 향상되었다. 한편 높은 ...
탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)가 서로 고도로 얽혀있는 CNT web film은 전기적, 열적 특성이 우수하고, 발열체로 사용시 고온에도 안정하고, 급속발열이 가능하다. 직접방사된 CNT sock을 적층하여 제작하는 CNT web film은 적층과정에서 CNT sock간 불균일 접촉 등에 의해 발열 중 불균일한 발열온도를 보였다. 담침 및 압착으로 이뤄진 물리적 후처리를 CNT web film에 가해 CNT의 치밀성과 두께 균일도가 증가하였고, 발열 균일도가 크게 향상되었다. 한편 높은 전기전도도를 갖는 CNT web film은 발열 시 전력원에 과전류를 유발하기 때문에, 고전압-저전류 발열 시스템으로 전환하기 위해 발열체에 공기분위기의 고온 열처리를 진행하였다. 이로 인해 CNT web film내 CNT 외벽이 연소되어 전기전도도가 감소하였고, 열처리 시간 및 온도에 따라 전기전도도를 결정할 수 있다는 것을 확인하였다. CNT web film의 우수한 발열성능을 유지하면서 동시에 향상된 발열균일도 및 저전류 발열 시스템 환경은 대면적, 경량, 급속 발열체로 활용가치가 증가할 것으로 예상된다.
탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)가 서로 고도로 얽혀있는 CNT web film은 전기적, 열적 특성이 우수하고, 발열체로 사용시 고온에도 안정하고, 급속발열이 가능하다. 직접방사된 CNT sock을 적층하여 제작하는 CNT web film은 적층과정에서 CNT sock간 불균일 접촉 등에 의해 발열 중 불균일한 발열온도를 보였다. 담침 및 압착으로 이뤄진 물리적 후처리를 CNT web film에 가해 CNT의 치밀성과 두께 균일도가 증가하였고, 발열 균일도가 크게 향상되었다. 한편 높은 전기전도도를 갖는 CNT web film은 발열 시 전력원에 과전류를 유발하기 때문에, 고전압-저전류 발열 시스템으로 전환하기 위해 발열체에 공기분위기의 고온 열처리를 진행하였다. 이로 인해 CNT web film내 CNT 외벽이 연소되어 전기전도도가 감소하였고, 열처리 시간 및 온도에 따라 전기전도도를 결정할 수 있다는 것을 확인하였다. CNT web film의 우수한 발열성능을 유지하면서 동시에 향상된 발열균일도 및 저전류 발열 시스템 환경은 대면적, 경량, 급속 발열체로 활용가치가 증가할 것으로 예상된다.
Carbon nanotube(CNT) web film, in which CNTs are highly entangled with each other, has excellent electrical and thermal properties. The film is stable even at high temperatures and capable of rapid heating when used as a heating element. The CNT web film produced by laminating the directly spun CNT ...
Carbon nanotube(CNT) web film, in which CNTs are highly entangled with each other, has excellent electrical and thermal properties. The film is stable even at high temperatures and capable of rapid heating when used as a heating element. The CNT web film produced by laminating the directly spun CNT sock showed a non-uniform heating temperature due to uneven contact between the CNTs. The physical post-treatment composed of densification and compression was applied to the CNT web film to increase the density and thickness uniformity, which greatly improved the heat generation uniformity. Meanwhile, high-temperature heat treatment was performed in an ambient condition with the aim of solving the problem of over-current of the power source of the CNT web film. As a result of heat treatment, it was confirmed that the electrical conductivity of the film was declined by burning the conductors especially the outer walls of the CNTs, it was confirmed that the electrical conductivity was determined according to the heat treatment time and temperature. The improved heating uniformity and low current heating system environment while maintaining the excellent heating performance of CNT web film is expected to increase utilization value as a large area, light weight and rapid heating element of CNT web film.
Carbon nanotube(CNT) web film, in which CNTs are highly entangled with each other, has excellent electrical and thermal properties. The film is stable even at high temperatures and capable of rapid heating when used as a heating element. The CNT web film produced by laminating the directly spun CNT sock showed a non-uniform heating temperature due to uneven contact between the CNTs. The physical post-treatment composed of densification and compression was applied to the CNT web film to increase the density and thickness uniformity, which greatly improved the heat generation uniformity. Meanwhile, high-temperature heat treatment was performed in an ambient condition with the aim of solving the problem of over-current of the power source of the CNT web film. As a result of heat treatment, it was confirmed that the electrical conductivity of the film was declined by burning the conductors especially the outer walls of the CNTs, it was confirmed that the electrical conductivity was determined according to the heat treatment time and temperature. The improved heating uniformity and low current heating system environment while maintaining the excellent heating performance of CNT web film is expected to increase utilization value as a large area, light weight and rapid heating element of CNT web film.
Keyword
#CNT Direct-spinning thermal uniformity resistance heating elements rapid heating
학위논문 정보
저자
김현우
학위수여기관
숭실대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
기계공학과(일원)
지도교수
박성훈
발행연도
2021
총페이지
ix, 58 p.
키워드
CNT Direct-spinning thermal uniformity resistance heating elements rapid heating
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