초록 ▼

□ 연구 목표: 초고강도 벌크 금속-그래핀 멀티레이어 제작
연구개발의 필요성
- 초고강도 소재인 그래핀은 많은 연구가 되었으나 벌크 스케일화 문제로 활용하지 못하고 있음
- 연구를 통해 그래핀을 활용하여 벌크 스케일의 초고강도 멀티레이어를 제작할 수 있음

□ 연구 내용
1. 차별화된 핵심 아이디어
- 반복중첩접합압연(ARB) : 쉽고 간단하게 벌크 구조체 제작
- 에어스프레이 : 여러 층으로 그래핀 플레이크를 쌓아 압연을 진행하더라도 균일한 그래핀 플레이크 도포
2. 연구 분석 방법

□ 연구 목표: 초고강도 벌크 금속-그래핀 멀티레이어 제작
연구개발의 필요성
- 초고강도 소재인 그래핀은 많은 연구가 되었으나 벌크 스케일화 문제로 활용하지 못하고 있음
- 연구를 통해 그래핀을 활용하여 벌크 스케일의 초고강도 멀티레이어를 제작할 수 있음

□ 연구 내용
1. 차별화된 핵심 아이디어
- 반복중첩접합압연(ARB) : 쉽고 간단하게 벌크 구조체 제작
- 에어스프레이 : 여러 층으로 그래핀 플레이크를 쌓아 압연을 진행하더라도 균일한 그래핀 플레이크 도포
2. 연구 분석 방법 : 기계적 특성 분석
- MTS : 벌크 구조체 인장 실험
- I-Micro Nanoindenter : 미소영역에서의 기계적 거동 분석
- FIB : 구조체 단면 분석

□ 연구결과
- 대면적 크기(50*200mm 이상)에 그래핀이 균일하게 코팅된 금속-그래핀 멀티레이어를 제작함
- 벌크 알루미늄의 인장강도 대비 300% 이상의 강도를 갖는 멀티레이어를 제작함
- 벌크 알루미늄의 경도 대비 150% 이상의 강도를 갖는 멀티레이어를 제작함

(출처 : 초록 3p)

Abstract ▼

Graphene composites have increased interest in metal-graphene structures as they are known to have an enhanced strength effect in metal-graphene composites by using superior mechanical properties, since they can effectively control the dislocation generated during deformation due to the high intrins

Graphene composites have increased interest in metal-graphene structures as they are known to have an enhanced strength effect in metal-graphene composites by using superior mechanical properties, since they can effectively control the dislocation generated during deformation due to the high intrinsic strength and modulus of graphene. However, the usual method of production so far has been to mix graphene flakes with metal powder and make them into random composite materials, which is difficult to produce because of its slow, complicate processes, and do not have high strength in bulk structure. To overcome this problem, it was necessary to perform the experiment of making graphene uniformly coated on the metal and then fabricate in multilayer. After applying graphene flakes on the metal using air-spray method, uniform multilayer of bulk size was fabricated using the Accumulative Roll Bonding(ARB) methods. Because of the sliding effect of graphene, the multilayer interface was uniformly coated with graphene even after ARB method carried out, which was confirmed by AFM and Raman analysis. Using Focused Ion Beam (FIB), the change and adhesion of cross-sectional area of laminates due to the influence of graphene was analyzed and the strength enhancement of metal-graphene multilayer was confirmed by conducting a localized compression test with indenter. Not only in the micro-scale but also in the bulk scale, strength enhancement in the composite was shown by the MTS.
Through ARB method, multilayer can be produced much easier and faster than conventional manufacturing method, and is expected to be applied to various fields as it has superior strength compared to unit weight and volume.

(출처 : SUMMARY 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 8
• C O N T E N T S ... 9
• 그림목차 ... 10
• 목차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
• 1 절 멀티레이어 제작을 위한 준비 및 조건 ... 19
• 2 절 ARB를 이용하여 금속-그래핀 멀티레이어 제작 ... 23
• 3 절 제작된 시편의 기계적 특성 분석 ... 28
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 32
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 33
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 33
• 제 7 장 참고문헌 ... 34
• 끝페이지 ... 35