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학술저널
저자정보
강효경 (한국생산기술연구원) 장영진 (한국생산기술연구원) 이은수 (전북대학교) 권동준 (한국생산기술연구원)
저널정보
한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제34권 제1호
발행연도
2021.1
수록면
23 - 29 (7page)

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탄소섬유는 단위 중량 당 높은 강도 및 모듈러스를 갖기 때문에 고성능 복합 재료 제조 시 탄소보강재로 많이 사용된다. 그러나 탄소 섬유를 제조하는 공정에서 많은 시간과 높은 에너지를 소모하여 제조비용이 크게 증가하기 때문에 상용화에 어려움을 겪고 있다. 따라서 생산 비용 절감을 위하여 제조 공정에 사용되는 에너지를 대체할 수 있는 고속의 저 에너지원을 적극적으로 찾아 연구할 필요가 높아졌다. 폴리아크릴로니트릴(PAN) 전구체(Precursor)로 상용화 된 탄소 섬유는 180~300oC의 대기 분위기에서 안정화 과정이 이루어지고, 1600oC 이하의 불활성 가스 분위기에서 탄화하여 탄소 섬유를 생산할 수 있다. 이 두 공정은 많은 시간과 높은 에너지를 사용하지만, 고성능 탄소 섬유를 생산하는 데 필수적이며 중요하다. 따라서 최근에는 공정 시간을 단축하고에너지 소비를 줄일 수 있는 플라즈마, 전자 빔 및 마이크로파와 같은 다양한 다른 에너지원을 보조적으로 사용 함으로써 저 에너지·고속 안정화 공정 기술이 시도되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 공정과 열처리를 연속적으로 수행하여 PAN 전구체 안정화 공정을 연구하였으며, 모폴로지, 구조적 변화, 열적 및 물리적 특성 변화를 연구하였다.
#탄소섬유 #폴리아크릴로니트릴 #플라즈마 처리 #인장 강도 #안정화

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Holmes, M. / 2014 / Continued Growth for European GRP Market / Reinforced Plastics 58(6):28~30 google schola Fitzer, E. / 1989 / Pan-based Carbon Fibers—present State and Trend of the Technology from the Viewpoint of Possibilities and Limits to Influence and to Control the Fiber Properties by the Process Parameters / Carbon 27(5):621~645 google schola Morgan, P. / 2015 / Reinforced Plastics / Taylor & Francis google schola 김부안 / 2017 / TiO2 나노입자의 크기와 함량이 TiO2/Epoxy 복합재료의 기계적 물성에 미치는 영향 / 동력시스템공학회지 21(1):11~17 google schola Rahaman, M. S. A. / 2007 / A Review of Heat Treatment on Polyacrylonitrile Fiber / Polymer Degradation and Stability 92(8):1421 google schola

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