Transcript 함량비에 따른 CNT/에폭시 나노복합재의 인장특성 2008. 06. 20

경 희 대 학 교
KyungHee University
카본 나노 튜브의 표면 개질
개선
2010. 06. 17.
김정현,김동현,김세형,이재하 (B조)
(경희대학교 테크노 공학대학 기계공학 전공)
지도교수: 이경엽 교수님
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탄소 나노 튜브(CNT):육각형의 벌집모양으로 이루어진 그라펜시트가
직경이 수 나노미터 크기로 둥글게 말려 튜브 형태를 이루고 있다.
CNT는 말린 방향 및 형태에 따라 다른성질을가진다.
그리펜시트와 시트의 말린 방향에 따른 단일벽 CNT의 종류
외벽수에 따른 CNT의 종류
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목 차
1. CNT의 용도와 표면개질의 필요성과 방법을 조사한다.
2.표면개질 방법의 장점과 단점 비교한다.
3.앞으로의 계획.
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CNT의 용도와 표면개질의 필요성과 방법
CNT의 용도
표면개질의 필요성
-CNT의 우수한 기계적 특성을 고분자 복합소재에서 구현하기 위해서는
많은 기술적 난관을 극복해야 하는데 그 중에서도 낮은 분산성을 극복하
는 것이 나노복합소재에서 가장 중요한 요건이다.
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표면개질의 방법
1.물리적인 방법
CNT를 용액 내에서 응집 또는 침전되지 않고 안정된 상태로 분산시키기 위해서는
CNT와 복합소재의 매트릭스와의 동시에 친화력을 부여할 수 있는 물질을 사용할 필
요가 있다.
CNT와 복합소재의 매트릭스에 동시에 친화력을 부여해 줄 수 있는 방법으로 계면활
성제 첨가, 고분자 wrapping 등이 소개되고 있다.
계면활성제에 의해 분산된 CNT의 구조
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2.화학적인 방법
황산 혹은 질산 등으로 표면에 표면관능기를 도입시키는 산처리법이 있다. CNT를
산성 용액에 넣고 높은 온도와 압력을 가해주는 수열적 처리법(hydro-thermal treatment)
을 통하여 CNT다발의 풀림 현상과 무정질 탄소가 제거되는 것이 보고 되었다.
화학적 처리로 생성된 물질에 대한 반응 메커니즘
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표면개질 방법의 장점과 단점 비교
1.물리적인 방법
장점- CNT를 손상시키지 않아 고유의 물성을 저하시키지 않는 장점이 있다.
단점-계면접착력이 충분하지 않아 응력 전달이 제대로 이루어지지 않는 단점이 있다.
2.화학적인 방법
장점- 고분자 매트릭스와 CNT와의 결합력은 증대되어 외부의 응력을 효과적으로
CNT에 전달하는 장점이 있다.
단점-CNT를 손상시켜 CNT가 가지는 우수한 기계적 전기적 특성을 저하시킬 수 있어
복합소재의 보강효과를 오히려 저하시킬 수 있는 단점이 있다.
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앞으로의 계획
1.
CNT의 분산성을 높이기 위한 표면개질 방법을 지금보다 더
욱 구체적으로 조사하고 분산도를 측정할 수 있는 구체적인
방법을 마련하고,조사된 표면개질 방법을 직접적으로 실험한
다.
2.
실험을 통해 생성된 물질의 분산도을 측정하고 그로 인해 얻
어진 데이터값을 비교,검토하여 더 나은 표면개질 방법을 강
구한다.