[나노]나노 복합체의 응용

소개

나노 복합재료에 대한 서론과 응용에 관한 설명.

목차

1. 서론

2. 복합재

3. 적용가능 분야
- 정전기 방전 (ESD)
- 전자파 차폐 (EMI Shielding)
- 방열판 (Heat Sink)
- 타이어 (Tire) 등 충전재

본문내용

1. 서론
탄소는 원자번호 6번인 원소로서 4족 원소이다. 기저상태에 있는 6개의 전자는 원자핵 가까이에 있는 K궤도(1s궤도)에 2개 그 외각의 L궤도에 4개 (2s궤도에 2개, 2p궤도에 2개) 배열되어 있다. 최대 10개의 전자가 들어갈 수 있는 L궤도에 4개의 전자가 존재하므로 인접한 탄소원자와 다양한 공유결합을 형성하므로 다양한 동소체가 존재할 수 있다. 또한 원자번호가 작아 가볍고 전자구름의 넓이가 좁아 인접 원자 간의 결합거리가 짧으므로 결합력이 강하다. 주기율표 4족인 Si나 Ge에 비해 탄소동소체의 융점과 비점이 높은 것은 이 때문이다.
탄소원자가 다른 원자와 공유 결합한 경우에는 L궤도(2s, 2p궤도)에 존재하는 4개
의 전자가 혼성궤도를 형성한다. 즉, s궤도 1개와 p궤도 3개의 혼성에 의한 sp3혼
성궤도, s궤도 1개와 p궤도 2개의 혼성에 의한 sp2궤도, 또는 s궤도 1개와 p궤도
1개의 혼성에 의한 sp혼성궤도이다. sp3혼성궤도는 탄소원자의 2s, 2p궤도에 있는
4개의 전자 모두가 4개의 σ결합 형성에 사용된다. sp2혼성궤도에는 2s전자 1개와
2p전자 2개가 3개의 σ결합을 형성하고, 나머지 1개의 전자는 π결합을 형성한다.
sp혼성궤도는 2s전자 1개와 2p전자 1개가 2개의 σ결합을 형성하고, 나머지 2개의
전자는 2개의 π결합을 형성한다. 탄소의 혼성궤도에 관해서는 그림1에 나타내었다.
대표적인 탄소동소체로 sp3혼성궤도 (C-C)로 구성된 다이아몬드, sp2혼성궤도
(C=C)로 구성된 graphite, sp혼성궤도(C≡C)로 구성된 카빈(carbin)이 있다. 앞으로
언급하게 될 탄소나노섬유, 플러렌 그리고 탄소나노튜브는 sp2혼성궤도로 구성된,
즉 하나의 탄소원자가 이웃하는 3개의 다른 탄소원자와 결합되어 있는 형태를 이루
고 있으며 가장 일반적인 graphite의 구조를 그림2에 나타내었다.

참고자료

· 없음