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탄소섬유

저작시기 2009.01 |등록일 2010.04.23 워드파일MS 워드 (doc) | 8페이지 | 가격 1,500원

소개글

1. 탄소섬유란
- 탄소원소의 질량함유율이 90% 이상으로 이루어진 섬유상의 탄소재료를 일컬음
- 유기불질의 열분해에 의해 탄소만으로 구성된 직경 5~15μm 의 섬유장을 탄소섬유라 일컬음 (장섬유, 단섬유, 매트, 직물형태)
- 강철보다 1/5 가볍고 강도는 10배 강할 뿐만 아니라 전도성, 내열성, 치수안정성 및 내화학약품성등 우수한 특성을 가짐
- 응용: 고강도’/고탄성 첨단소재로 항공우주, 방산 및 반도체 등 고부가 복합재료
- 금속(고강도/전도성). 비첨금속 (고강도/ 경량), 세라믹 (내열성/내화학성), 플라스틱(경량)

2. 탄소섬유의 제조
- 전구체에 따라 polyacrylonitrile, pitch, polyimide, rayon등으로 나눔
- 상용화된 탄소섬유의 90% 이상은 PAN계 탄소섬유

- PAN은 methylacrylate 와 같은 단량체와 중합을 통해서 합성되는데, 합성 시 분자량 조절이 최종 탄소섬유의 특성을 결정하는 핵심적인 요소이다.

- 단량체로 부터 얻어진 PAN은 그 구조 내에 약 93~95% 정도의 acrylonitrile 구조를 포함하고 있으며, 합성된 PAN은 방사공정을 통해 섬유상으로 제조
- PAN계 탄소섬유의 제조공정에 서는 탄소화에 앞서 안정화 처리가 탄소섬유의 성능을 좌우하므로 안정화는 가장 중요한 단계
- 안정화 공정에서는 피리미딘 고리를 주체로 하는 라어폴리머가 생성되는 것이 바람직하지만 실제로는 복합한 반응이 동시에 발생하므로 프로세스상의 대책과 더불어 폐환 반응에 적합한 작용기 도입 등 전구체의 개질도 연구
- PAN섬유의 안정화 단계에서 발생하는 화학변화를 보임

목차

1. 탄소섬유란

2. 탄소섬유의 제조

3. 탄소섬유의 기능

4. 표면처리
- 화학적 표면처리
- Flame and Thermal Surface Treatments
- Corona Discharge surface treatments
- Plasma surface treatments
- Metal plating

본문내용

1. 탄소섬유란
- 탄소원소의 질량함유율이 90% 이상으로 이루어진 섬유상의 탄소재료를 일컬음
- 유기불질의 열분해에 의해 탄소만으로 구성된 직경 5~15μm 의 섬유장을 탄소섬유라 일컬음 (장섬유, 단섬유, 매트, 직물형태)
- 강철보다 1/5 가볍고 강도는 10배 강할 뿐만 아니라 전도성, 내열성, 치수안정성 및 내화학약품성등 우수한 특성을 가짐
- 응용: 고강도’/고탄성 첨단소재로 항공우주, 방산 및 반도체 등 고부가 복합재료
- 금속(고강도/전도성). 비첨금속 (고강도/ 경량), 세라믹 (내열성/내화학성), 플라스틱(경량)

2. 탄소섬유의 제조
- 전구체에 따라 polyacrylonitrile, pitch, polyimide, rayon등으로 나눔
- 상용화된 탄소섬유의 90% 이상은 PAN계 탄소섬유

- PAN은 methylacrylate 와 같은 단량체와 중합을 통해서 합성되는데, 합성 시 분자량 조절이 최종 탄소섬유의 특성을 결정하는 핵심적인 요소이다.

- 단량체로 부터 얻어진 PAN은 그 구조 내에 약 93~95% 정도의 acrylonitrile 구조를 포함하고 있으며, 합성된 PAN은 방사공정을 통해 섬유상으로 제조
- PAN계 탄소섬유의 제조공정에 서는 탄소화에 앞서 안정화 처리가 탄소섬유의 성능을 좌우하므로 안정화는 가장 중요한 단계
- 안정화 공정에서는 피리미딘 고리를 주체로 하는 라어폴리머가 생성되는 것이 바람직하지만 실제로는 복합한 반응이 동시에 발생하므로 프로세스상의 대책과 더불어 폐환 반응에 적합한 작용기 도입 등 전구체의 개질도 연구
- PAN섬유의 안정화 단계에서 발생하는 화학변화를 보임
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