최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
NTIS 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
DataON 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Edison 바로가기다음과 같은 기능을 한번의 로그인으로 사용 할 수 있습니다.
Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)크린앤사이언스 |
---|---|
연구책임자 | 문재정 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-10 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201800040300 |
과제고유번호 | 1415148537 |
사업명 | 소재부품기술개발 |
DB 구축일자 | 2018-09-22 |
키워드 | 탄소섬유.니켈 도금 섬유.전자파차폐.열방출시트.Wet-laid. |
핵심기술
고균제성의 Wet-laid 부직포 제조 및 무전해 도금, 전도성 나노소재 코팅 기술을 이용한 전자파 차폐 및 열전도 시트 개발
최종목표
▣ Wet-Laid 부직포를 이용하여 전자파 차폐 및 열전도 특성이 우수한 소재 개발
- Cu/Ni 코팅된 PET 부직포
가.중량 : 10g/m2 미만 나. 두께 : 20 μm 미만
다. 인장강도 : 0.5 kgf 이상 라. 표면저항 : < 5 ohm/sq
마. 전자파 차폐성능 : 50 dB 이상
바. 내식성(바인더
핵심기술
고균제성의 Wet-laid 부직포 제조 및 무전해 도금, 전도성 나노소재 코팅 기술을 이용한 전자파 차폐 및 열전도 시트 개발
최종목표
▣ Wet-Laid 부직포를 이용하여 전자파 차폐 및 열전도 특성이 우수한 소재 개발
- Cu/Ni 코팅된 PET 부직포
가.중량 : 10g/m2 미만 나. 두께 : 20 μm 미만
다. 인장강도 : 0.5 kgf 이상 라. 표면저항 : < 5 ohm/sq
마. 전자파 차폐성능 : 50 dB 이상
바. 내식성(바인더 코팅 후 염수분무) : 50 dB 이상
사. 내습성(온도, 습도) : 50 dB 이상
- 금속 도금된 Carbon Fiber 부직포
가. 중량 : 20 g/m2 나. 두께 : 80 μm 이하
다. 인장강도 : 0.4 kgf/cm2 이상
라. 균일성(인장강도 편차율/5회) : 20% 이하
마. 전도성 탄소섬유 코팅 두께 : 0.27 μm 이하
바. 전도성 탄소섬유 표면 전기전도도 : 4.0x103 S/cm 이상
사. 금속도금된 탄소섬유 밀도 : 2.8 g/m3 이하
- 전자파차폐 및 열전도 특성이 우수한 시트
가. 표면저항 : < 0.05 ohm/sq 이하
나. 전자파 차폐성능 : 60 dB 이상
다. 열전도율 : 수평방향 200 W/m·k 이상
라. 내식성(바인더 코팅 후 염수분무) : 60 dB 이상
마. 내습성(온도, 습도) : 60 dB 이상
개발내용 및 결과
1. 극세 PET 섬유의 분산성, 강도 및 기공도 제어 기술을 이용한 고균제성의 저중량 PET Wet-laid 부직포 제조 기술 개발을 통하여 중량 7.5 g/m2, 두께 11 μm, 인장강도 1.31 kgf/cm2 의 부직포를 제작하였다.
2. 초박막 Wet-laid 부직포의 Cu/Ni 2-Layer 도금 처리를 통하여 표면저항 1.73x10-4 ohm/sq, 전자파 차폐성능 61∼64 dB의 전자파 차폐 시트를 제작하였다.
3. 무전해 및 전해 도금의 연속 공정을 이용한 2-Layer 도금 처리를 통하여 탄소섬유 표면 코팅 두께 0.26 ㎛, 표면 전기전도도 7.911x103 S/cm, 밀도 2.56 g/㎥의 Cu/Ni 코팅된 Carbon fiber를 제작하였다.
4. 탄소섬유, 도금된 탄소섬유의 분산성, 강도 부여 기술을 이용한 균제성의 Wet-laid 부직포 제조 기술 개발을 통하여 중량 19.84 g/m2, 두께 75 μm, 인장강도 0.411 kgf/cm2, 균일성 (인장 강도 편차율) 3.89%의 부직포를 제작하였다.
5. 금속 도금된 Wet-laid 부직포에 그래핀 Suction 코팅 기술을 적용하고 정밀 열카렌더를 이용한 고밀도화 기술 개발을 통하여 표면저항 0.027 ohm/sq, 열전도율 252 W/m·k, 전자파 차폐성능 63.7 dB, 내식성 처리 후 67.5 dB, 내습성 처리 후 64.4 dB의 성능을 가지며 열열화 가속시험을 통한 신뢰성 11.4년인 전자파 차폐/열전도 복합시트를 제작하였다.
기술개발 배경
전자파 차폐시트는 고균제성의 Wet-Laid 부직포 공법을 이용하여 PET 부직포를 제조한 후 Ni/Cu 등을 다양한 방법을 통하여 도금한다. 이러한 Ni/Cu 도금된 부직포에 전도성 폴리머 충진제 및 점착제를 도포한 형태가 미국의 3M회사에 의해 개발되어 사용되고 있으며, 최근 전자제품의 경량화 및 슬림화를 위해 두께가 50 미크론 수준인 박막화된 전자파 차폐 소재를 요구하고 있다. 따라서 Ni/Cu 코팅된 Wet-Laid 부직포는 20 미크론 수준의 고균제성 부직포를 요구하고 있다.
최근 PET Wet-Laid 부직포를 Carbon fiber Wet-Laid 부직포로 대체하여 전자파 차폐 성능을 향상시키고 열전도 특성을 부여한 제품이 출시되고 있다. 또한 고전도성 금속도금 탄소섬유에 대한 기술은 일본, 미국이 기술을 선도하고 있다. 특히, 일본의 경우 Toray가 세계 탄소섬유 시장의 70% 이상을 점유하고 있다.
하지만, 아직 전 세계적으로 이러한 기능화 된 탄소 섬유 및 금속 도금된 탄소섬유 부직포를 양산하는 곳은 2∼3곳뿐이다.
부직포(nonwoven)는 직조 제품보다 경량이고, 생산성과 경제성이 우수하며, 적용범위가 다양하므로, 직조 제품에 비해 산업 응용 및 진입이 더욱 용이하다. 탄소섬유 또는 금속이 도금된 탄소섬유 부직포는 자체적으로 전자파 차폐 성능이 우수하고, 열전도율, 경량, 고강도 복합재료의 중요 핵심소재로 주목받고 있다.
당사는 40년 동안의 습식 부직포 제조에 대한 노하우를 바탕으로 고기능성 금속 도금된 탄소 섬유 습식부직포를 국내 최초로 개발하고자 한다. 이러한 금속 도금된 탄소섬유 기반의 부직포는 열전도성 첨가제를 혼합하여, 현재 모바일 및 가전제품에 사용되고 있는 Graphite 기반의 방열 소재와 전자파 차폐 소재의 대체소재로 그 응용 가능성이 매우 크다.
핵심개발 기술의 의의
대부분의 방열소재들은 수입에 의존하고 있고, 국내에서의 소재개발이 시급한 실정이다. 따라서 전자파 차폐 분야, 방열 소재 분야, 고강도 경량 복합소재의 핵심 소재로써 수입 대체 효과를 가져 올 수 있고, 휴대전화, TV 뿐만 아니라, 최근 상용화되고 있는 전기 자동차의 전자파 차폐 및 방열 소재로 활용 될 수 있는 금속도금 카본섬유 부직포의 개발이 절실히 필요한 형편이다.
적용 분야
휴대전화, 태블릿PC, 노트북, TV, 전기자동차의 전자파 차폐 및 방열소재
(출처 : 최종보고서 초록 5p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
---|---|
연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
Copyright KISTI. All Rights Reserved.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.