자동차부품용 탄소섬유 시트의 발열특성 (Heating Properties of Carbon-fiber Sheets for Automobile Components)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 65권 / 7호 / 638 ~ 643페이지
· 저자명 : 강만일, 김정환, 김석원

초록

탄소섬유의 우수한 전기전도성과 발열특성에 의해 탄소섬유를 발열체로 활용하기 위한 연구들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 탄소섬유를 자동차에서의 발열용 내장소재로 활용하기 위해 0˚ 방향으로 정렬된 단방향 탄소섬유 시트와 90˚ 방향으로 교차 정렬된 탄소섬유 시트에서의 발열특성과 발열분포를 조사하였다. 탄소섬유 시트에서의 발열은 측정시간에 대한 지수함수의 역수 (1-e-t) 형태의 온도상승 곡선을 보였다. 탄소섬유 시트의 길이에 따른 발열온도와 전류는 길이가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였으나 시트에서의 저항은 선형적으로 증가하였다. 또한, 탄소섬유 시트에서의 발열특성은 직조 패턴과 무관하였다. 탄소섬유 시트에서의 발열온도를 이론값과 비교한 결과 주위로의 열손실이 크게 일어났으며, 측정시간 1분이 경과된 이후부터 이론값과 실험값의 차이가 발생하였다.

영어초록

Investigations of the applications of carbon fibers as heating element were performed in terms of the electrical conductivity and the heating properties. In this study, to investigate the applications of carbon fibers as interior materials for heating in automobiles, we studied the heating properties and the temperature distribution in unidirectional and cross-ply carbon-fiber sheets. The heating temperature in carbon-fiber sheets as a function of time inversely depended on an exponential function (1-e−t). As the length of carbon-fiber sheets was increased, the heating temperature and the current in the sheets linearly decreased, but the resistance linearly increased. Also, the heating properties in the carbon-fiber sheets were found to be independent of the fabric’s pattern. From a comparison of the measured and the calculated heating-temperatures in carbon-fiber sheets, a large heat-loss was found to be caused by the surroundings, and a difference between the measured and the calculated values emerged at measurement time of one minute.

참고자료

· 없음