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NTIS 바로가기한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.21 no.4, 2017년, pp.94 - 99
Single walled carbon nanotubes were mixed with various metal powders by mechanical ball milling and sintered by spark plasma sintering processes. Two compositional (0.1 and 1 vol%) of the single walled carbon nanotubes were dispersed onto the pure aluminum, 5052 aluminum alloy, pure titanium, Ti6Al4...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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방전플라즈마소 결장치는 무엇인가 | 1은 방전플라즈마 소결장치의 구성장치를 나타내었다. 기본적으로 방전플라즈마소 결장치는 진공 챔버 내부에 분말재료가 장입된 카본몰드를 일렉트로드 사이에 장착시킨 후 상하 압력을 가하면서 동시에 DC전압을 발생시켜 소결접 합시키는 장치로서, 종래의 상압 또는 진공 소결 장치로 10시간 내외의 소결 시간이 필요로 하는 재료의 경우에도 방전플라즈마소결로는 5분 이내의 단시간 소결만으로도 고밀도의 벌크 재료를 얻을 수 있는 특성이 있다. | |
탄소나노튜브의 특성은 무엇인가 | 최근 4차 산업혁명으로 전화되는 시대적 흐름에 따라 구조재료 역시 단일 특성의 구현을 뛰어 넘으면서도 소재 부품산업의 가장 큰 이슈인 초경량 고강도 고기능성을 겸비할 수 있는 하이브 리드 복합재료가 많은 주목을 받고 있다. 탄소동소체의 하나인 탄소나노튜브(Carbon Nanotubes: CNT)는 1.6~2.00 g/cm3 의 낮은 밀도와 높은 비강도, 우수한 기계적, 전기적, 열적 특성으로 인해서 현대 산업에서 요구하는 다양한 복합기능의 구현이 가능한 꿈의 신소재로 알려져 있다.1) 탄소나노 튜브는 그 자체의 물성만으로도 우수한 소재부품 으로 사용이 가능하지만, 다양한 기지재료(폴리머,세라믹, 금속)에 강화재로 복합화되었을 경우 고성능의 차세대 하이브리드 소재로써 사용이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다. | |
탄소나노튜브를 응용한 차세대 하이브리드 금속복합재료의 제조가 어려운 이유는 무엇인가 | 특히 탄소나노튜 브를 금속기지에 복합화할 경우 경량 고강도 특성을 구현하면서도 폴리머와 같은 연성을 동시에 지닐 수 있을 것으로 예상되어 고성능 탄소나노 튜브 강화 금속기지 복합재료를 제조하기 위해서 많은 연구자들이 합성 연구를 진행하고 있지만 아직까지 구체적인 상용화 사례는 없는 실정이다.2-5) 그 이유는 첫 번째로 탄소나노튜브는 강한 반데발스응력(Van Der Waals' force)으로 인해 금속기지 내부에서 자연적으로 응집 현상이 일어나 분산이 매우 어렵다. 두 번째로 일반적인 벌크 제조공정으로서는 탄소나노튜브에 결함을 생성 시키지 않고 우수한 물성 구현이 가능한 금속기지 복합재료를 제조하는 것이 어려운 것으로 지적되고 있다. 마지막으로 탄소나노튜브는 대부분의 금속과 낮은 계면 접착력을 생성하는 것으로 알려져 있으며, 특히 알루미늄과는 특정 온도 영역에서 취성이 강하고 물분해가 일어나는 알루미늄 카바이드가 형성되는 것으로 알려져 있다.6) 즉 이러한 이유로 인해서 위에서 언급한 문제점들을 극복하지 않고서는 탄소나노튜브를 응용한 차세대 하이브리드 금속복합재료의 제조는 사실상 어려운 실정이다. |
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