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논문 상세정보

초록

탄소나노튜브는 이론적인 기계적, 전기적 물성이 우수함에도 불구하고 아직까지 그 수준에 도달하고 있지 않다. 특히나 인장 강도는 10% 미만의 수준 정도에 그치고 있어 이를 보안하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기계적 강도를 향상하기 위한 방법으로는 긴 탄소나노튜브의 합성, 배향 외에 화학적 가교, 수소결합, 고분자 함침 등의 방법이 연구되고 있다. 본 총설 논문에서는 탄소소재의 전구체인 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리도파민(PDA)을 탄소나노튜브 섬유에 코팅 또는 함침하여 탄화 공정을 거쳐 고강도 고전도성 탄소나노튜브 섬유/탄소 복합소재를 제조하는 연구를 소개하고자 한다.

Abstract

Although carbon nanotubes(CNTs) have outstanding theoretical mechanical and electrical properties, CNT fibers(CNTFs) have not yet reached that level. Particularly, tensile strength is only about 10% or less, so studies for making up for it are being actively conducted. As a way for improving mechanical strength, methods such as synthesizing long CNT, orientation, chemical cross-linking, hydrogen bonding and polymer infiltration are being studied. In this review paper, we report preparation methods for highly conductive and strong CNTF/Carbon composites through coating and infiltration followed by carbonization of carbon precursor polymers such as polyacrylonitrile (PAN) and polydopamine (PDA) on CNTFs.

표 / 그림 (13)

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
탄소나노튜브 섬유(carbon nanotube fibers: CNTF)
탄소나노튜브 섬유(carbon nanotube fibers: CNTF)는 무엇인가?
개별의 탄소나노튜브를 섬유 형태의 집합체로 제조한 것

이러한 탄소나노튜브를 고분자와 복합체를 형성할 경우는 분산문제를 해결하기 위해 탄소나노튜브를 기능화하는 경우가 많으며 복합체의 물성은 개별 탄소나노튜브의 분산 상태에 좌우되는 경우가 많다. 탄소나노튜브 섬유(carbon nanotube fibers: CNTF)는 개별의 탄소나노튜브를 섬유 형태의 집합체로 제조한 것으로 고분자와 복합체를 제조할 경우 분산 문제가 없으며 탄소섬유처럼 구조용 복합소재로 적용 가능하다. CNTF는 2000년 초반부터 본격적으로 연구가 진행되어 오고 있으며 화학기상 증착법(CVD), 수직성장법(VACNT), 액정방사법 등의 방법으로 제조가 가능한 것으로 알려져 오고 있다[3-8].

CNTF
CNTF의 제조방법은 어떤 것이 있는가?
화학기상 증착법(CVD), 수직성장법(VACNT), 액정방사법 등

탄소나노튜브 섬유(carbon nanotube fibers: CNTF)는 개별의 탄소나노튜브를 섬유 형태의 집합체로 제조한 것으로 고분자와 복합체를 제조할 경우 분산 문제가 없으며 탄소섬유처럼 구조용 복합소재로 적용 가능하다. CNTF는 2000년 초반부터 본격적으로 연구가 진행되어 오고 있으며 화학기상 증착법(CVD), 수직성장법(VACNT), 액정방사법 등의 방법으로 제조가 가능한 것으로 알려져 오고 있다[3-8].

탄소나노튜브 섬유에 탄소소재의 전구체 고분자를 함침한 후 열처리
탄소나노튜브 섬유에 탄소소재의 전구체 고분자를 함침한 후 열처리하면 어떠한 효과를 갖는가?
기계적 강도뿐만 아니라 전기전도도도 동시에 향상

본 논문에서는 그 중에서도 탄소나노튜브 섬유에 탄소소재의 전구체 고분자를 함침한 후 열처리를 통해 탄소-탄소 복합소재화하는 연구 결과에 대해 보고하고자 한다. 특히나 이 방법의 경우는 기계적 강도뿐만 아니라 전기전도도도 동시에 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 탄소전구체 고분자로는 탄소섬유 전구체인 폴리아크릴로니트릴(PAN) 외에 폴리도파민(PDA), Resorcinol-Formaldehyde(RF) 등을 보고하고자 한다.

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저자의 다른 논문

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