Microstructure control in CNT fibers by solution spinning
연구 내용
용액 방사 과정에서 발생하는 섬유 내부 공극과 배향을 미세구조 수준에서 제어하여 강도·탄성·전기·열 특성이 연동되는 다기능 탄소나노튜브 섬유를 제조하는 연구
탄소나노튜브 기반 섬유는 방사 중 형성되는 단일 다발 및 다발 간 공극이 거시 물성에 직접 영향을 주는 것으로 알려져 있습니다. 본 연구는 방사구 주변에서의 신장 변형과 응고 공정 조건을 연계해 섬유 단면 형상과 내부 공극의 크기·분포를 조절합니다. 또한 열처리 중 CNT 구조 변화가 밀도와 인장 특성의 상관으로 이어지는 메커니즘을 규명하여, 고강도·고탄성·고전도 특성을 동시에 확보하는 제조 전략을 제시합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
2편
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1건
연구 흐름
초기에는 2022년 용액 방사에서 섬유 형성 단계별 미세구조 변화를 추적하며, 목표 배향 형성을 위한 방사 조건과 공극 저감 메커니즘을 정리했습니다. 이후 2024년에는 열처리 과정에서 CNT 구조가 밀도와 인장 성능으로 연결되는 변화를 분석하여, 구조-물성 상관을 제조 관점에서 구체화했습니다. 현재는 이 결과를 기반으로 다중벽 CNT 복합화 및 고성능 탄소섬유 개발로 확장하는 연구를 수행하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Hierarchical structure control in solution spinning for strong and multifunctional carbon nanotube fibers
Microstructural evolution effects on the density of carbon nanotube fibers
관련 프로젝트
구분
제목
이중벽탄소나노튜브(DWCNT) 복합화를 통한 고강도 · 고탄성 다기능 탄소섬유 개발