복합재료용 탄소섬유
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작성일 19-03-24 21:56
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화학工學(공학) -복합재료용
레포트/공학기술
복합재료용 탄소섬유에 대한 자료입니다.
⑴PAN(Polyacrylonitrile)계 탄소섬유
- PAN에서 탄소섬유로의 전이과정
①PAN전구체에서 방사
②stretching
③인장을 가하면서 200～300℃의 공기중에서 안정화
④1500℃의 불활성 분위기에서 탄화
⑤3000℃의 불활성 분위기에서 흑연화
그림1. PAN계와 핏치계의 탄소섬유 제조 공정
⑵핏치계 탄소섬유
핏치: 콜타르나 석유분해 공정에서의 부산물로써 얻어진 다방향족 분자의 등방혼합물.
표2. 등방성 핏치계 성유의 성질
PropertyValue Axial
Tensile Strength
Tensile Modulus
Elongation to Break
Electrical Resistance
1.0GN/㎡
41GN/㎡
2.5%
20Ωm Bulk
Density
Fiber Diameier
Carbon Assay1.6g/㎤
8.5㎛
99%표3.탄소섬유 프리커서의 탄화수율
Precursor Chemical Composition Carbon Yield(%) Rayon C6H10O5 20-25
PAN CH2-CH-CN 45-50
Mesophase Pitch Polynuclear Aromati c 7
다.
·전구체 물질의 가격은 저렴해야 한다.
2.탄소섬유의 분류
분류 방법종 류탄소섬유의 분류최종열처리 온도에따른 분류고온
중온
저온전구체에따른 분류PAN계
핏치계
메조페이스 핏치계
등방성 핏치계
레이온계
가스 성장 탄소섬유기계적 성질에 따른 분류초탄성율 탄소섬유 (탄성계수〉450GPa)
고탄성율 탄소섬유 (탄성계수〉350GPa)
중탄성율 탄소섬유 (탄성계수〉200GPa)
저탄성율 탄소섬유 (탄성계수〈100GPa)
고인장 탄소섬유 (인장강도〉3.0GPa)
초고인장 탄소섬유 (인장강도〉4.5GPa)
표1.탄소 섬유의 분류
Carbon Fiber Heat Treatment Crystalline Long
Type Temperature Oeientation Distance OrderType Ⅰ ≥2000 Mainly parallel to High
High Modulus the fiber axisType Ⅱ ≒1500 Mainly parallel to Low
High Strength the fiber axisType Ⅲ ≤1000 Random Very Low
Isotropic
3. 탄소섬유 전구체
-유기물 전구체의 성질:
·적당한 강도와 취급성
·불용성 전구체 선택
·열분해 과정동안 모두 증발하면 안된다…(To be continued ) .
·열분해 과정 이후 적당량의 탄소가 남아야 한다. 화학공학-복합재료용 , 복합재료용 탄소섬유공학기술레포트 , 복합재료용 탄소섬유
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복합재료용 탄소섬유에 대한 資料입니다.
·열분해 과정중 흑연 구조를 갖고 있어야 한다.
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복합재료용 탄소섬유
1. 서론
2. 탄소섬유의 분류
3. 탄소섬유 전구체
4. 탄소섬유의 성질
5. 이용분야 및 展望
.서론
-경량이면서 기계적 property(특성), 내열성 및 마찰 property(특성)이 우수
-강성 및 피로강도가 높으며, 열에 강하고 부식하지 않는다.
