| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드) |
| 권호 | 17권 1호 |
| 발표분야 | B. Nanomaterials and Processing Technology((나노소재기술) |
| 제목 | 시멘테이션법에 의한 Cu 코팅 CNT 나노 복합 분말 제조 |
| 초록 | 탄소나노튜브(CNT)는 지름이 나노미터 크기인 관(tube) 모양의 소재로, 밀도는 1.33~1.4g/cm3로 낮아 알루미늄(밀도 2.7g/cm3) 보다 가볍고, 강도는 철 합금보다 30~50배 높다. 이러한 우수한 특성으로 인해 탄소나노튜브가 강화상으로 사용된 경량금속은 항공우주분야, 자동차, 전자부품 등 고 비강도, 내열성 등을 요구하는 재료 등에 폭넓은 적용이 기대된다. 그러나 탄소나노튜브를 금속 기지에 강화상으로 첨가하는 경우 기지와 탄소나노튜브 사이의 비중차에 의한 부상분리와 젖음성(wettability)의 문제로 인하여 복합화가 쉽지 않으며, 또한 탄소나노튜브가 나노입자이기 때문에 뭉치려고 하는 성질, 즉 반데르발스 힘이 작용하기 때문에 이들을 효과적으로 분산시키는 기술이 필요하다. 현재 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 전해도금, 무전해도금 등의 방법으로 탄소나노튜브 표면의 코팅을 위한 많은 연구들이 선행되어지고 있으나, 상기의 방법들은 금속입자-CNT 나노복합분말을 제조함에 있어서 다수의 공정이 필요한 단점이 있다. 본 연구에서는 Cu 코팅된 CNT를 제조하기 위한 방법으로써 시멘테이션법을 적용하였다. 산처리 과정을 통하여 CNT의 표면 활성화 및 분산을 용이하게 하였으며, CNT 표면에 부착된 관능기 또는 기능기를 이용하여 용매에 용해된 금속염의 Cu2+이온이 CNT의 표면에서 핵생성, 성장하도록 유도하였다. 용매 내에서의 CNT의 분산은 직접초음파(700W)를 통하여 실시하였으며, 환원에 사용할 수 있는 금속 분말(Zn, Mg, Al 등) 중 실험에서는 Zn 분말이 사용되었다. Cu 금속염에 Zn 분말을 suspension 형태로 투입하고 이온화 경향차이를 이용한 금속치환방법으로 나노크기의 Cu입자를 형성하였다. 환원석출이 완료된 CNT-Cu 나노 복합 분말의 형상, 단면을 주사전자현미경(FESEM)으로 관찰하였고, EDAX 성분 분석, XRD를 이용하여 Cu 금속염 농도에 따른 CNT 표면의 Cu 코팅의 차이를 비교하였다. |
| 저자 | 장훈, 임정규, 최경환, 조규섭 |
| 소속 | 한국생산기술(연) |
| 키워드 | MWCNT; Cementation; Chemical reduction; Cu nanoparticle; Composite |
