테크노트 화학 구조 제어 통한 탄소섬유 고강도화 기술 개발

기존의 탄소섬유 성능을 뛰어넘는 새로운 모델 제시 1970년대에 본격적으로 상업화가 이루어진 탄소섬유는 기계적 강도를 향상시키기 위해 다양한 방법들이 제시되어 왔다. 연구의 대부분을 차지하는 것은 탄소섬유가 가진 물리적 구조결함을 최소화해 결정구조가 발달된 탄소섬유를 제조하는 것이었다. 고분자인 폴리아크릴로니트릴[Polyacrylonitrile (PAN)]을 열처리해 90% 이상 탄소가 함유된 탄소섬유를 제조할 경우 화학반응이 일어나며 다양한 가스가 방출된다. 이때 섬유의 구조 변화가 일어나는데, 필연적으로 마이크로에서 나노사이즈에 이르는 구조적 결함이 발생하게 된다. 기존의 연구자들은 구조적 결함의 크기가 작을수록, 그리고 결함의 양이 적을수록 고강도 탄소섬유를 만들 수 있다고 보고했다. 탄소섬유는 레이온 섬유를 기반으로 상업화되기 시작했으며 현재 폴리아크릴로니트릴을 전구체로 하여 방사, 안정화, 탄화, 표면처리 공정을 거쳐 제조되고 있다. 최근에는 항공기용 복합재의 보강재로 사용됨에 따라 수요량이 폭발적으로 증가하고 있다. 우주항공 분야에 응용하기 위한 탄소섬유는 고강도, 고탄성의 극한 성능을 갖는 소재로 개발되고 있으며 탄소섬유의 물성은 전구체의 종류와

• 2016-08-05 15:38