초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
응고욕에 전기방사 할 때 개별섬유 상호간에 배향도를 향상시키는 조건을 설정하고 전기 방사 후 용매가 일부 존재된 상태의 PAN gel섬유를 얻는다. Gel화 조건을 다양하게 하여 연신에 따른 고분자의 배향을 극대화 할 수 있도록 최적화 한다. 그후 안정화, 탄화 후에 섬유의 결함이 줄어들어 기계적 물성이 우수한 전기방사 나노탄소섬유를 제조한다.
￭ 전체 내용
전기 방사를 이용해서 PAN계 탄소섬유를 제조할 때 용매가 빠른 속도로 제거되고 구성 분자쇄가 folding되어

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
응고욕에 전기방사 할 때 개별섬유 상호간에 배향도를 향상시키는 조건을 설정하고 전기 방사 후 용매가 일부 존재된 상태의 PAN gel섬유를 얻는다. Gel화 조건을 다양하게 하여 연신에 따른 고분자의 배향을 극대화 할 수 있도록 최적화 한다. 그후 안정화, 탄화 후에 섬유의 결함이 줄어들어 기계적 물성이 우수한 전기방사 나노탄소섬유를 제조한다.
￭ 전체 내용
전기 방사를 이용해서 PAN계 탄소섬유를 제조할 때 용매가 빠른 속도로 제거되고 구성 분자쇄가 folding되어 라멜라 구조를 형성하고 연신 과정에서 결함이 생성되어 안정화, 탄화 후에 광범위한 섬유 축방향의 피브릴 결정을 형성하지 못하는 원인이 된다. 그 결과 작은 도메인 결정을 형성하여 섬유를 굽히거나 힘을 주었을 때 부스러지는 약한 기계적인 물성을 보인다. 이러한 조건에서 높은 강도의 PAN계 나노탄소섬유의 물성을 얻기 위하여, 응고액에 전기방사하여 개체 섬유간의 배향을 향상시키고 여기서 얻어진 gel섬유를 연신 하였을 때 PAN분자가 상호작용을 통해서 섬유 축 방향으로 배향이 극대화 될 수 있도록 gel의 모포러지를 적정화 한다. 그리고 그 배열된 섬유를 연신하고 그 연신거동과 구조변화를 분석한다. 또한 이를 연신, 열처리 단계에서 결함을 최소화하고 결정화도를 극대화함으로써 고강도와 함께 나노사이즈를 갖는 고강도 나노탄소섬유를 제조하고자 한다.

□ 연구개발성과
○ 전기방사 나노섬유 프리커서의 안정화 탄화 과정의 메커니즘이 밝혀짐
○ 열처리 과정에서 프리커서 섬유의 역학적인 거동을 이해함
○ 나노탄소섬유의 defect형성 과정을 이해함
○ 고강도/고탄성의 PAN 나노섬유 제조

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
수백 나노미터 직경의 고강도 탄소 장섬유를 제조할 경우 다음과 같이 특수한 물리적인 특성을 나타낼 것으로 예측되어 다양한 응용분야가 예상된다.
○ 고배향/고탄성 프리커서 제조과정에서 일어나는 PAN분자의 거동을 이해할 수 있게 된다.
○ 고강도/고탄성의 탄소섬유가 제조되는 메카니즘과 공정이 밝혀진다.
○ 열 방출이 우수한 박막복합재료로 응용이 가능해진다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 8
• 1) 연구수행 결과 ... 21
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 23
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 23
• 6. 참고문헌 ... 23
• 끝페이지 ... 23