전기방사를 이용한 탄소나노섬유의 제조 및 특징 분석

목차

1. 서론
1) 원리

2. 실험
1) 시약
2) 실험장치
3) 실험방법
4) 실험분석

3. 실험결과
1) 탄소나노섬유 제조를 위한 전기방사

4. 결론
1) 참고문헌
2) 실험후기

본문내용

1. 서론
1) 원리
탄소섬유가 처음 알려진 것은 약 100년 전 에디슨이 대나무 섬유를 탄화하여 전구의 필라멘트로 사용했을 때이다. 공업적으로 제조되기 시작한 것은 1959년 셀룰로스계 섬유를 기초로 하여 생산한 것이며 한국에서는 1990년 태광산업이 처음으로 생산에 성공했다. 원료로는 셀룰로스, 아크릴 섬유, 비닐론, 피치 등이 쓰이는데 원료에 따라 또는 처리 온도에 따라 분자배열과 결정의 변화가 생긴다. 일반적으로 탄소의 육각 고리가 연이어 층상격자를 형성한 구조이며 금속광택이 있고 검은색이나 회색을 띤다. 내열성, 내충격성이 뛰어나며 화학약품에 강하고 해충에 대한 저항성이 크다. 가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져나가 중량이 감소되므로 금속보다 가볍고 반면 금속에 비해 탄성 강도가 뛰어나다. 이런 특성으로 인해 스포츠용품, 자동차, 건축 등 각 분야에서 고성능 산업용 소재로 널리 쓰인다.
나노섬유는 지름이 수십에서 수백 나노미터에 불과한 초극세 실이다. 굵기가 머리카락의 5백분의 1정도에 불과한 첨단 소재로 나노 실을 활용할 경우 섬유를 현재보다 1백분의 1정도로 가늘게 만들 수 있다. 이 중에서 다양성, 제조공장의 단순성, 다양한 제품기술 응용성을 고려할 때 전기방사에 의한 나노섬유 제조가 가장 기대되는 기술로 평가되고 있다. 나노섬유는 현재 상업적으로 만들어지고 있는 마이크로 단위의 섬유보다 비표면적이 매우 크며, 표면 작용기에 대한 유연성과 작은 기공 크기를 가지고 있다. 이런 특성을 이용하여 입자나 유해가스 등을 제거할 수 있다. 전기방사는 표면장력에 의해 모세관 끝에 매달려 있는 물방울에 고전압을 부여할 때 물방울 표면에서 미세 필라멘트가 방출되는 정전 스프레이 과정에서 변형된 것으로 충분한 점도를 가진 고분자용액이나 용융체가 정전기력을 부여 받을 경우 섬유가 형성되는 현상이다.

참고 자료

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국가과학기술정보센터(NDSL)