[논문]Oxi-PAN 섬유를 기반으로 제조한 탄소섬유의 탄화 조건에 따른 구조 및 물성의 변화

최경훈; 허소정; 황상하; 배수빈; 이형익; 채한기

doi:10.7234/composres.2018.31.6.385

Oxi-PAN 섬유를 기반으로 제조한 탄소섬유의 탄화 조건에 따른 구조 및 물성의 변화
The Effect of Heat Treatment Condition on the Mechanical Properties of oxi-PAN Based Carbon Fiber 원문보기

Composites research = 복합재료, v.31 no.6, 2018년, pp.385 - 391

최경훈 (School of Materials Science and Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology) , 허소정 (School of Materials Science and Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology) , 황상하 (School of Materials Science and Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology) , 배수빈 (Agency for Defense Development) , 이형익 (Agency for Defense Development) , 채한기 (School of Materials Science and Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology)

초록
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본 연구에서는 oxi-PAN 섬유를 이용하여 각각의 온도와 각 온도에서의 섬유에 부가되는 장력을 조절하여 탄소섬유를 제조하고 단섬유 인장실험과 라만 분광분석을 수행하여 결과를 바탕으로 oxi-PAN 섬유의 탄화 조건에 따른 구조적 변화와 그에 따른 물성의 변화를 관찰하고자 하였다. 라만 분광분석을 통해 계산된 $I_D/I_G$ 측정값들은 탄소섬유의 탄성율과 동일한 변화양상을 보여주었으며 특히 탄화온도는 일반적으로 고온일수록 흑연구조가 발달하여 섬유의 탄성율이 증가하는 양상이 나타난다고 알려져 있으나 결과를 통해 분석한 바에 따르면 일정한 장력(${\geq}25MPa$) 이상에서만 그러한 결과가 관찰되는 것으로 나타났다. 이와는 대조적으로 인장강도의 경우 라만분광분석 결과와의 연관성을 찾을 수 없었으며 또한 부가되는 장력에 의해 증가혹은 감소하는 상반된 경향이 다양하게 나타나 특정 변수에 따른 영향을 판단하기 어려웠다. 따라서 본 연구의 결과를 통해 특히 고탄성율의 탄소섬유의 제조를 위한 oxi-PAN 섬유의 탄화 온도 최적화를 위해서는 최적의 섬유장력 조건 또한 중요하게 고려되어야 함을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, carbon fibers were fabricated via carbonization of oxidized polyacrylonitrile (oxi-PAN) under different carbonization conditions. Carbonization of oxi-PAN fiber was performed under four different temperature (1300, 1400, 1500, $1600^{\circ}C$) with four different fiber tensions (14, 25, 35, 45 MPa). Effect of carbonization process on the structural development and mechanical properties of carbon fiber were characterized by single filament fiber tensile test and Raman spectroscopy. A clear correlation exists between the Raman spectrum and the tensile modulus of carbon fiber and effect of carbonization temperature on the tensile modulus showed increased tendency only at higher fiber tension (${\geq}25MPa$) while tensile strength showed decreased or random tendency. Therefore, it may be concluded that the optimization of carbonization temperature of oxi-PAN fiber also requires optimization of fiber tension.

주제어

표/그림 (11)

$Fig. 1. (a) Digital image of OxiPAN tow and (b) SEM image of its fractured surface. (c) Raman spectrum of oxiPAN shows I<sub>D</sub>/I<sub>G</sub> of 1.52$ 그림 Fig. 1. (a) Digital image of OxiPAN tow and (b) SEM image of its fractured surface. (c) Raman spectrum of oxiPAN shows I_D/I_G of 1.52
표 Table 1. Carbonization temperatures and fiber tensions applied for carbonization of OxiPAN
그림 Fig. 2. A digital image of graphite platform and clamp used for applying tension to oxiPAN fiber during the carbonization
표 Table 2. Tensile properties of carbon fiber carbonized at various temperature with 14 MPa of fiber tension
그림 Fig. 3. Tensile strength and modulus of fibers carbonized at (a-b) 1300^oC and (c-d) 1400^oC with various fiber tension
표 Table 3. Tensile properties of carbon fiber carbonized at various temperature with 25 MPa of fiber tension
표 Table 4. Tensile properties of carbon fiber carbonized at various temperature with 35 and 45 MPa of fiber tensions
그림 Fig. 4. Raman spectrum of fiber carbonized at (a) 1300^oC and (b) 1400^oC with 14 MPa fiber tension. Five most representative peak components were used to analyze each spectrum
그림 Fig. 5. Raman spectra of fibers carbonized at (a) 1300^oC and (b) 1400^oC with various fiber tension
표 Table 5. I_D/I_G of carbon fibers carbonized at 1300^oC and 1400^oC with various fiber tension
그림 Fig. 6. Overall change in tensile properties caused by carbonization temperature and fiber tension

AI 본문요약
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문제 정의

Oxi-PAN 섬유를 기반으로 한 탄소섬유 제조공정의 다양한 공정요소들 중 가장 중요한 변수로 생각되는 섬유에 부가되는 장력과 탄화온도의 영향을 조사하고 최적화하고자 다양한 장력과 탄화온도에 따라 섬유의 탄화실험을 진행하였다. 탄화온도를 증가시킴에 따라 가공 가능한 최대 부가장력은 감소하여 1300℃와 1400℃에서 최대 45 MPa, 1500℃에서 최대 25 MPa, 1600℃에서 최대 14 MPa까지로 나타났다.

제안 방법

2에 나타낸 바와 같은 흑연 플랫폼 및 클램프를 제조하여 사용하였다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 장력은 섬유 tow에서 한 가닥의 단면적과 부가해야 하는 장력을 기준으로 계산하여 클램프의 무게를 조절하였으며 튜브형 furnace를 이용하여 질소 분위기 하에서 3℃/min의 승온속도로 각각의 최종온도를 가하여 탄화를 진행하였다.
각기 다른 조건에 따라 진행된 탄화실험을 통해 얻어진 섬유들의 단섬유 인장물성 측정 평가를 Textechno사의 Favimat+ 인장측정 장비를 이용하여 수행하였다. 각 시편은 인장시험을 50회 반복 실험하여 평균값을 측정하였다. 라만분광분석에는 WITec 사의 alpha300R 공초점 라만 분광기를 이용하였다.
각 조건별로 얻어진 섬유들의 인장특성 측정결과를 장력조건에 따라 정리하여 표로 정리하고 최대값이 얻어진 온도 및 장력조건들에서의 물성변화를 도표로 정리하였다. Table 2에는 14 MPa의 장력을 가하여 탄화한 섬유의 인장 물성을 탄화온도 별로 정리하였다.
각기 다른 조건에 따라 진행된 탄화실험을 통해 얻어진 섬유들의 단섬유 인장물성 측정 평가를 Textechno사의 Favimat+ 인장측정 장비를 이용하여 수행하였다. 각 시편은 인장시험을 50회 반복 실험하여 평균값을 측정하였다.
섬유직경은 11.7 ± 0.9 μm, 인장강도 0.34 ± 0.02 GPa, 인장탄성율 10.4 ± 0.4 GPa 그리고 파단신율 16.7 ± 1.4%로 측정되었고 별도의 물리적 혹은 화학적 처리를 거치지 않고 사용하였다.
위에서 관찰한 결과들을 탄화조건에 따라 종합적으로 정리하기 위해 Fig. 3에 탄화온도 1300℃와 1400℃에서 장력에 따른 섬유들의 인장강도와 인장탄성율을 정리하였다. Fig.
이러한 다양한 요소들 중 가장 중요한 공정변수로 생각되는 섬유에 부가되는 장력과 탄화온도의 영향을 조사하고 최적화하고자 그 외의 공정조건들은 일정하게 하고 다양한 장력(14, 25, 35, 45 MPa)과 탄화온도(1300, 1400,1500, 1600°C)에 따라 Oxi-PAN섬유를 탄화하여 탄소섬유를 제조하였으며, 공정조건들에 따른 탄화거동의 변화와이에 따른 탄소섬유의 구조 및 물성의 상관관계를 라만분광법과 단섬유 인장실험 결과들을 이용하여 규명하고자 하였다.
1회 측정시 5초의 노출시간을 적용하였으며 동일 지점에 대하여 50회 측정결과를 누적하였다. 이러한 실험은 실험조건 별로 10개의 시편에 대하여 행해졌으며, 결과로부터 얻어진 스펙트럼에서 D Band에 대한 GBand의 intensity 비율(I_D/I_G)을 구하였다. 최종적으로 FEI 사의 Nova Nano SEM 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope FE-SEM)을 이용하여 파단면 분석을 진행하였다.
또한 흑연 결정구조의 섬유방향으로의 배향을 최대화하여 최대 물성을 발현할 수 있도록 탄화 공정 중 섬유에 장력을 가해주는 것이 일반적이다. 이에 따라 Table1에 나타낸 바와 같이 본 연구에서는 1300℃, 1400℃, 1500℃ 그리고 1600℃에서 탄화공정을 진행하였으며, 섬유에 부가되는 장력은 온도별로 각각 14 MPa, 25 MPa, 35 MPa 그리고 45 MPa의 4 단계로 조절하였다.
이러한 실험은 실험조건 별로 10개의 시편에 대하여 행해졌으며, 결과로부터 얻어진 스펙트럼에서 D Band에 대한 GBand의 intensity 비율(I_D/I_G)을 구하였다. 최종적으로 FEI 사의 Nova Nano SEM 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope FE-SEM)을 이용하여 파단면 분석을 진행하였다.
탄화실험과 인장물성 측정을 통해 가장 안정적인 탄화조건으로 확인된 1300℃와 1400℃에서 섬유장력에 따라 얻어진 섬유들을 라만분광법을 이용하여 구조분석을 진행하였다. 측정된 라만스펙트럼의 결과를 장력조건에 따라 표로 정리하고 섬유내의 상대적인 Graphite 구조의 형성비율을 조사하고자 G-band에 대한 D-band의 비율(I_D/I_G)을 각 스펙트럼으로부터 계산하여 표로 정리하였다. 본 연구에서 각 peak의 fitting에 사용된 peak은 1200 cm^-1 부근의 D4 Band와 1350 cm^-1 부근에서 관찰되는 D Band, 1580 cm^-1 부근의 G Band, 그리고 비정질 탄소로부터 기인하는 1500 cm^-1 부근의 peak이 사용되였다[14].
탄화실험과 인장물성 측정을 통해 가장 안정적인 탄화조건으로 확인된 1300℃와 1400℃에서 섬유장력에 따라 얻어진 섬유들을 라만분광법을 이용하여 구조분석을 진행하였다. 측정된 라만스펙트럼의 결과를 장력조건에 따라 표로 정리하고 섬유내의 상대적인 Graphite 구조의 형성비율을 조사하고자 G-band에 대한 D-band의 비율(I_D/I_G)을 각 스펙트럼으로부터 계산하여 표로 정리하였다.

대상 데이터

Oxi-PAN은 국내 탄소섬유 업체((주) 태광산업)에서 확보하였으며, Fig. 1에 나타낸 바와 같이 tow형태로 제공되었다. 섬유직경은 11.
각 시편은 인장시험을 50회 반복 실험하여 평균값을 측정하였다. 라만분광분석에는 WITec 사의 alpha300R 공초점 라만 분광기를 이용하였다. 1회 측정시 5초의 노출시간을 적용하였으며 동일 지점에 대하여 50회 측정결과를 누적하였다.
측정된 라만스펙트럼의 결과를 장력조건에 따라 표로 정리하고 섬유내의 상대적인 Graphite 구조의 형성비율을 조사하고자 G-band에 대한 D-band의 비율(I_D/I_G)을 각 스펙트럼으로부터 계산하여 표로 정리하였다. 본 연구에서 각 peak의 fitting에 사용된 peak은 1200 cm^-1 부근의 D4 Band와 1350 cm^-1 부근에서 관찰되는 D Band, 1580 cm^-1 부근의 G Band, 그리고 비정질 탄소로부터 기인하는 1500 cm^-1 부근의 peak이 사용되였다[14]. 해당 peak 구성요소를 이용하여 fitting된 라만스펙트럼의 예시를 Fig.

성능/효과

Fig. 3의 (a)와 (b)를 보면 1300℃의 탄화 온도에서 섬유장력의 증가에 따라 인장강도와 인장탄성율이 모두 오차범위 내에서 증가함을 볼 수 있다. Fig.
Fig. 3의 (c)와 (d)에서 나타낸 1400℃의 탄화 온도에 대해서는 인장 강도는 오차범위내에서 감소하는 반면 인장탄성율은 25 MPa에서 감소하고 나머지 조건에서 일정한 수준을 유지하며, 탄화온도 증가에 대하여서는 인장강도는 14 MPa 조건을 제외하면 모두 감소하는 반면 인장 탄성률은 모든 조건에서 온도 증가에 대하여 증가함을 확인할 수 있다. 탄화온도에 따른 인장강도의 감소율은 섬유장력조건에 대하여 점차적으로 증가하는데 25 MPa에서 8.
7 GPa로 나타나 모든 섬유들 중 가장 낮은 값을 확인하였다. 1300-1500℃ 구간에서 탄화된 섬유들의 인장강도는 최소 1.1 GPa에서 최대 1.2 GPa로 나타났으나 오차 범위 내에서의 편차를 보였고, 인장탄성율의경우 최소 233 GPa에서 최대 260 GPa로 1400℃에서 가장 높게 나타나는 것으로 측정되었다. 파단신도의 경우 1300℃에서 1400℃까지는 0.
6에 정리하여 나타내었다. 1300℃의 탄화 온도에서 섬유장력의 증가에 따라 인장강도와 인장탄성율이 부가된 장력에 대하여 모두 오차범위 내에서 증가함을 볼 수 있었고 1400℃의 경우 부가된 장력에 대해 인장 강도는 오차범위내에서 감소하는 반면 인장탄성율은 25 MPa에서 감소하고 나머지 조건에서 일정한 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 탄화온도 증가에 대하여서는 인장강도는 14 MPa 조건을 제외하면 모두 감소하는 반면 인장 탄성률은 모든 조건에서 온도 증가에 대하여 증가함을 확인하여 기존의 발표된 결과들과 동일한 경향을 보였다[17,18].
일부 섬유에서 25 MPa 조건과 동일하게 탄화공정 이후 섬유의 연신이 발생하였음을 알 수 있으며 연신율 또한 증가하였음을 확인할 수 있다. 각각의 장력조건에 최대 탄화가능온도는 모두 1400℃가 최대이며 탄화온도에 따라 인장강도의 감소와 인장탄성율의 증가가 25 MPa의 장력조건과 마찬가지로 나타남을 확인할 수 있다. 최대 인장강도는 1300℃에서 1.
2%까지 연신이 된 것을 알 수 있다. 또한 1500℃ 이상의 온도에서는 섬유다발 중 일부 섬유들이 절사되는 현상이 나타나며 1600℃의 경우 탄화과정 중 섬유가 모두 끊어져 해당 조건이 가공한계점 이상임을 확인하였다. 이러한 현상의 원인으로는 일반적으로 PAN계 고분자 섬유들의 탄화과정에서 발생하는 구조변화가 질소와 산소 등의 원소를 제거하고 그래핀 구조를 형성하는 메커니즘으로 이루어지며 따라서 부피의 감소 즉, 섬유의 경우 섬유방향으로의 수축이 일어나는 것이 필연적인데 수축에 대한 한계수축력 이상의 응력이 반대방향으로 가해지거나 그래핀 구조가 형성되는 영역의 boundary 사이에서 혹은 승온과정에서 그래핀구조 형성온도에 도달하기 전에 일정수준이상의 변형이 일어나 그래핀 형성과정에서의 수축을 상쇠 시키는 경우 등이 복합적으로 작용하여 이러한 현상을 발생시킨 것으로 가정할 수 있다[13].
의 변화를 연관지어 설명할 수 있는 부분이 있다고 판단된다[15]. 본 연구에서 얻어진 결과 또한 탄성율과 I_D/I_G의 결과 사이에 연관성이 있는 것으로 판단되는데 Fig. 5에 나타낸 장력에 따른 라만 스펙트럼의 변화를 통해 CF1300-25에서 가장 높은 I_D/I_G =1.66이 확인되었으며 Fig. 5에서는 CF1400-25에서 가장 높은 I_D/I_G = 1.58이 나타남이 확인되었다. 해당 섬유들은 인장탄성율 결과에서 확인된 바와 같이 동일한 탄화온도의 다른 섬유들에 비해 상대적으로 낮은 탄성율을 가지는 것을 확인할 수 있어 낮은 구조적 완결성이 섬유의 탄성율에 반영된 것으로 생각해 볼 수 있다.
이러한 인장강도와 탄성율의 탄화온도에 따른 증감 추세의 차이는 PAN계 탄소섬유의 온도에 따른 탄화거동에서 일반적으로 관찰되는 것으로 알려져 있으며 그 원인은 탄성율의 경우 탄화온도에 따라 증가하는 그래핀 결정구조의 크기, 배향에 따른 영향이며 특정 온도를 기점으로 감소하는 인장강도의 경우 가해진 섬유장력에 의해 감소한 분자의 mobility와 이로 인해 형성된 pore 및 defect 구조의 영향이라고 알려져 있다[13]. 이러한 영향으로 25 MPa의 장력에서는 최대 인장강도를 얻기 위한 탄화온도 조건과 최대 탄성율을 얻기 위한 탄화온도조건이 큰 차이를 보임을 확인하였다.
이러한 현상을 고려하여 Table 3에서 탄화온도의 영향을 확인해보면 인장 강도의 경우 1300℃에서 1.2 GPa, 1400°C에서 1.1 GPa로 오차범위 내에서 감소하지만 인장 탄성률의 경우 1300℃에서 236 GPa, 1400℃에서 248 GPa, 1500℃에서 254 GPa로 탄화온도에 대하여 지속적으로 증가하는 것을 볼 수 있다.
7%의 급격한 감소세를 보인다. 인장탄성율의 증가율은 이와는 반대의 경향을 보이는데 14 MPa에서 11.6% 증가한 반면 이후로는 섬유장력이 증가함에 따라 5.1%, 3.5%로 순차적으로 증가율이 감소하는 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
Table 4에는 35 MPa과 45 MPa의 장력 조건에서 제조된 탄소섬유들의 물성을 정리하였다. 일부 섬유에서 25 MPa 조건과 동일하게 탄화공정 이후 섬유의 연신이 발생하였음을 알 수 있으며 연신율 또한 증가하였음을 확인할 수 있다. 각각의 장력조건에 최대 탄화가능온도는 모두 1400℃가 최대이며 탄화온도에 따라 인장강도의 감소와 인장탄성율의 증가가 25 MPa의 장력조건과 마찬가지로 나타남을 확인할 수 있다.
Oxi-PAN 섬유를 기반으로 한 탄소섬유 제조공정의 다양한 공정요소들 중 가장 중요한 변수로 생각되는 섬유에 부가되는 장력과 탄화온도의 영향을 조사하고 최적화하고자 다양한 장력과 탄화온도에 따라 섬유의 탄화실험을 진행하였다. 탄화온도를 증가시킴에 따라 가공 가능한 최대 부가장력은 감소하여 1300℃와 1400℃에서 최대 45 MPa, 1500℃에서 최대 25 MPa, 1600℃에서 최대 14 MPa까지로 나타났다. 제조된 섬유의 인장실험은 탄화공정이 가장 안정적인 1300℃와 1400℃를 중심으로 분석하였으며, 그 결과를 Fig.
탄화온도 증가에 대하여서는 인장강도는 14 MPa 조건을 제외하면 모두 감소하는 반면 인장 탄성률은 모든 조건에서 온도 증가에 대하여 증가함을 확인하여 기존의 발표된 결과들과 동일한 경향을 보였다[17,18]. 탄화온도에 따른 인장강도의 감소율은 섬유장력조건에 대하여 점차적으로 증가하여 45 MPa에서 최대 35.7%의 급격한 감소세를 보였고 인장탄성율의 증가율은 섬유장력이 증가함에 순차적으로 감소하여 45 MPa에서 3.5%의 최저 증가율을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 특히 인장탄성율 결과는 라만 스펙트럼 분석을 통해 얻어진 I_D/I_G 결과와 연관지어 구조-물성의 상관관계를 생각해볼 수 있었으며, 이에 비해 인장강도는 라만 스펙트럼의 변화추세와의 연관성을 발견하기 어려웠는데 이는 일반적으로 탄소섬유의 인장강도에 있어서는 1차적으로 void나 pore 등이 큰 영향을 미치기 때문인 것으로 생각되며 또다른 복합적 요소가 작용하기 때문인 것으로 분석된다.
Table 2에는 14 MPa의 장력을 가하여 탄화한 섬유의 인장 물성을 탄화온도 별로 정리하였다. 탄화중의 섬유 절사 현상이 탄화온도 1600℃에서 일부 발견되었으며 해당 온도에서 인장 강도가 약 0.7 GPa로 나타나 모든 섬유들 중 가장 낮은 값을 확인하였다. 1300-1500℃ 구간에서 탄화된 섬유들의 인장강도는 최소 1.
58이 나타남이 확인되었다. 해당 섬유들은 인장탄성율 결과에서 확인된 바와 같이 동일한 탄화온도의 다른 섬유들에 비해 상대적으로 낮은 탄성율을 가지는 것을 확인할 수 있어 낮은 구조적 완결성이 섬유의 탄성율에 반영된 것으로 생각해 볼 수 있다. 이에 비해 인장강도는 실험결과를 통해서 라만 스펙트럼의 변화추세와의 연관성을 발견하기 어려웠는데 이는 탄소섬유의 인장강도에 있어서는 1차적으로 void나 pore 등이 큰 영향을 미치기 때문인 것으로 생각된다.
또한 전 온도구간에서 섬유의 수축률은 4% 내외로 비슷하게 나타나는 것을 알 수 있다. 해당 실험 결과를 통해 14 MPa의 장력을 가해준 경우, 1400℃가 최적의 탄화온도인 것을 확인하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	산화 PAN 섬유는 무엇인가?	PAN 섬유는 일반적으로 안정화(stabilization 혹은 oxidation), 탄화(carbonization) 그리고 선택적으로 흑연화(graphitization) 공정의 유무에 따라 최종적으로 탄소섬유(carbon fiber) 혹은 흑연섬유(graphite fiber)로 전환된다. 안정화 단계에서 PAN 단일중합체 혹은 공중합체 섬유는 일정한 장력을 섬유에 부가한 상태에서 산소 분위기의 250oC 내외의 온도범위에 노출되는데 해당과정을 통해 PAN 섬유의 인접한 분자간 산화가교 반응 및 nitrile 반응기들의 고리화 반응을 통해 사다리형의 ladder polymer를 형성하여 내열성과 내화학특성이 크게 증가된 비교적 안정적인 특성의 섬유가 형성된다[7,8]. 해당 섬유를 일반적으로 산화 PAN 섬유(oxidized PAN fiber, oxi-PAN)이라 지칭하며 안정화 섬유 혹은 내염섬유로도 불린다.
	PAN 섬유은 주로 어떤 공정을 거쳐 전환되는가?	특히 다양한 탄소섬유의 전구체(precursor)들 중에서 고성능 탄소섬유를 제조하는데 적당한 것으로 알려진 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN) 섬유가 주요하게 다뤄졌다[3-6]. PAN 섬유는 일반적으로 안정화(stabilization 혹은 oxidation), 탄화(carbonization) 그리고 선택적으로 흑연화(graphitization) 공정의 유무에 따라 최종적으로 탄소섬유(carbon fiber) 혹은 흑연섬유(graphite fiber)로 전환된다. 안정화 단계에서 PAN 단일중합체 혹은 공중합체 섬유는 일정한 장력을 섬유에 부가한 상태에서 산소 분위기의 250oC 내외의 온도범위에 노출되는데 해당과정을 통해 PAN 섬유의 인접한 분자간 산화가교 반응 및 nitrile 반응기들의 고리화 반응을 통해 사다리형의 ladder polymer를 형성하여 내열성과 내화학특성이 크게 증가된 비교적 안정적인 특성의 섬유가 형성된다[7,8].
	oxidized-polyacrylonitrile 섬유로 이루어진 섬유를 이용하여 프리폼을 형성하고 탄화 및 밀도화를 통해 탄소-탄소 복합재를 형성하는 방법은 문제점은?	이러한 제조상의 공정을 효율화하기 위해 특히 취성이 높아 공정중 손상이 우려되는 완전히 탄화가 끝난 탄소섬유 보다는 oxidized-polyacrylonitrile(oxi-PAN) 섬유로 이루어진 섬유를 이용하여 프리폼을 형성하고 이후 탄화 및 밀도화 하여 탄소-탄소 복합재를 형성하는 방법이 고려되었다. 그러나 해당 방법은 탄화 중 섬유의 화학적 변화과정과 그에 따른 구조적변화 및 수치상의 변화, 특히 공정조건이 최적화 되어있지 않다는 점이 문제로 지적되어 왔다[10]. 일반적으로 섬유의 탄화공정에서 가장 중요한 변수들은 섬유에 부가되는 장력, 탄화온도, 승온조건 그리고 탄화 시 이용되는 불활성 기체의 종류와 그 유량이다.

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Jang, D., Joh, H.-I., Ku, B.-C., Kim, S.R., Bang, Y.H., and Lee, S., "Effect of Heating Rate in Carbonization on Mechanical Properties of Polyacrylonitrile Based Carbon Fibers", Polymer (Korea), Vol. 41, 2017, pp. 196-202.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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