[논문]방열소재 응용을 위한 알루미나 분말 표면 위 탄소나노튜브의 직접 성장 거동 고찰

이종환; 한현호; 정구환

doi:10.5695/jsse.2023.56.1.55

방열소재 응용을 위한 알루미나 분말 표면 위 탄소나노튜브의 직접 성장 거동 고찰
Investigation of direct growth behavior of carbon nanotubes on alumina powders to use as heat dissipation materials 원문보기

한국표면공학회지 = Journal of the Korean institute of surface engineering, v.56 no.1, 2023년, pp.55 - 61

이종환 (강원대학교 대학원 신소재공학과) , 한현호 (강원대학교 대학원 신소재공학과) , 정구환 (강원대학교 대학원 신소재공학과)

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As a preliminary study to produce functional nanocomposites in a heat dissipation device, we performed the direct synthesis of carbon nanotubes (CNTs) on the surface of alumina (Al2O3) powders. A thermal chemical vapor deposition (TCVD) system was used to grow CNTs directly on the Al2O3 surface. In order to investigate the growth behavior of CNTs, we varied both furnace temperature of the TCVD ranging from 700 to 850 ℃ and concentration of the ferritin-dissolved DI solution from 0.1 to 2.0 mg/mL. From the previous results, the gas composition and duration time for CNT growth were fixed as C2H4 : H2 = 30 : 500 (vol. %) and 10 min, respectively. Based on the analysis results, the optimized growth temperature and ferritin concentration were found to be 825 ℃ and 0.5 mg/mL, respectively. The obtained results could be adopted to achieve mass production of nanocomposites with heat dissipation functionality.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Schematic presentations of (a) experimental procedure and (b) CVD system.
그림 Fig. 2. SEM images show growth behavior of CNTs on spherical alumina particles. (a) as-purchased alumina, (b) CNTs grown at 700 ℃, (c) and (d): 750 ℃, (e) and (f): 800 ℃, (g) and (h) 825 ℃, and (i) and (j): 850 ℃.
그림 Fig. 3. (a) Raman and (b) XRD spectra from CNTs grown on alumina powders at different growth temperatures.
그림 Fig. 4. SEM images show growth behavior of CNTs on spherical alumina particles using different concentrations of ferritin solution. (a) and (b): 0.1, (c) and (d): 0.5, (e) and (f): 1.0, and (g) and (h): 2.0 mg/mL.
그림 Fig. 5. Raman profiles of CNT grown on alumina powders using different concentrations of ferritin solution.
그림 Fig. 6. (a) Low and (b) high-magnified TEM images of CNTs grown at 825 ℃ on alumina powders using 0.5 mg/mL ferritin solution. (c) High magnified image reveals the number of tube walls. (d) EDS mapping result overlapped with bright filed image shows catalytic particles contain Fe element as indicated by yellow dot circles.

참고문헌 (21)

A. J. Mcnamara, Y. Joshi, Z. M. Zhang,？Thermal resistance of thermal conductive？adhesive anchored carbon nanotubes？interface material, Int. J. Therm. Sci., 96？(2015) 221-226.

상세보기
K. C. Yung, H. Liem, H. S. Choy, W.？K. Lun, Thermal performance of high？brightness LED array package on PCB,？Int. Commun. Heat Mass Transfer, 37？(2010) 1266-1272.

상세보기
G. Sui, S. Jana, W. H. Zhong, M. A.？Fuqua, C. A. Ulven, Dielectric properties？and conductivity of carbon nanofiber/semi-crystalline polymer composites,？Acta Mater., 56 (2008) 2381-2388.

상세보기
J. S. Roh, J. S. Ahn, B. J. Kim, H. Y.？Jeon, S. K. Seo, S. H. Kim, S. W. Lee,？Thermal emissivity changes as a function？of degree of flakes alignment on the？graphite surfaces, J. Kor. Inst. Surf. Eng.,？42 (2009) 95-101.

원문보기 상세보기
H. Yu, G. Xu, X. Shen, X. Yan, C. Shao,？C. Hu, Effects of size, shape and floatage？of Cu particles on the low infrared？emissivity coatings, Progr. Org. Coating,？66 (2009) 161-166.

상세보기
J. Hone, M. Whitney, C. Piskoti, A. Zettl,？Thermal conductivity of single-walled？carbon nanotubes., Phys. Rev. B, 59 (1999)？2514-2516.
J. Hone, M. C. Llaguno, M. J. Biercuk,？Thermal properties of carbon nanotubes？and nanotube-based materials., Appl？Phys A Mater. Sci. Process, 74 (2002)？339-343.

상세보기
E. Pop, D. Mann, Q. Wang, Thermal？conductance of an individual single-wall carbon nanotube above room？temperature, Nano Lett., 6 (2006) 96-100.

상세보기
A. A. Balandin, Thermal properties of？graphene and nanostructured carbon？materials., Nat. Mater., 10 (2011) 569-581.

상세보기
J. L. Blackburn, A. J. Ferguson, C. Cho,？J. C. Grunlan, Carbon-nanotube-based？thermoelectric materials and devices,？Adv. Mater., 30 (2018) 1704386.
Y. Noorhana, S. Surajudeen, R. Amir,？S. Hassan, S. Afza, A. Bilal, Z. Saima, G.？Maneka, Percolation threshold of multiwall carbon nanotube-PVDF composite for？electromagnetic wave propagation,？Nano Express, 1 (2020) 010060.

상세보기
M. L. Sham, J. K. Kim, Surface functionalities？of multi-wall carbon nanotubes after UV/Ozone and TETA treatments, Carbon, 44？(2006) 768-777.

상세보기
P. C. Ma, J. K. Kim, B. Z. Tang, Functionalization？of carbon nanotubes using a silane coupling？agent, Carbon, 44 (2006) 3232-3238.

상세보기
S. H. Hong, M. H. Kim, C. K. Hong, D. S.？Jung, S. E. Shim, Encapsulation of multiwalled carbon nanotubes by poly(4-？vinylpyridine) and its dispersion stability？in various solvent media, Synth. Met.,？158 (2008) 900-907.

상세보기
K. T. Lau, D. Hui, Effectiveness of using？carbon nanotubes as nano-reinforcements？for advanced composite structures,？Carbon, 40 (2002) 1605-1606.

상세보기
J. S. Jang, J. W. Bae, S. H. Yoon, A study？on the effect of surface treatment of？carbon nanotubes for liquid crystalline？epoxide-carbon nanotube composites, J.？Mater. Chem., 13 (2003) 676-681.

상세보기
Y. S. Song, J. R. Youn, Influence of？dispersion sates of carbon nanotubes？on physical properties of epoxy？nanocomposites, Carbon, 43 (2005)？1378-1385.

상세보기
B. J. Lee, S. I. Jo, E. H. Yoon, A. R. Lee,？W. Y. Lee, S. G. Heo, J. S. Hwang, G. H.？Jeong, Fabrication and characterization？of polymer-based carbon nanomaterial？composites for thermal conductive？adhesive application, Kor. Inst. Surf.？Eng., 53 (2020) 160-168.
G. H. Jeong, S. Suzuki, Y. Kobayashi, A.？Yamazaki, H. Yoshimura, Y. Homma,？Size control of catalytic nanoparticles by？thermal treatment and its application to？diameter control of single-walled carbon？nanotubes, Appl. Phys. Lett., 90 (2007) 043108.
G. H. Jeong, R. Hatakeyama, T. Hirata, K.？Tohji, K. Motomiya, N. Sato, Y. Kawazoe,？Structural deformation of single-walled？carbon nanotubes by a magnetized？alkali-fullerene plasma method, Appl.？Phys. Lett., 79 (2001) 4213-4215.

상세보기
G. H. Jeong, A. Yamazaki, S. Suzuki,？Y. Kobayashi, Y. Homma, Behavior of？catalytic nanoparticles during CVD for？carbon nanotube growth, Chem. Phys.？Lett., 422 (2006) 83-88.

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