나노재료 탄소나노섬유
페이지 정보
- 용어
- 탄소나노섬유
- 요약
- 흑연면이 일정한 패턴으로 정렬된 나노크기 직경의 섬유상 물질
- 참고문헌
- - (주)카본나노텍(http://www.carbonnano.co.kr)
- (주)나노미래(http://www.nanomirae.co.kr) - 분류
- 나노재료 > 나노튜브
본문
탄소나노섬유는 탄소를 함유하는 기체상태의 화합물을 고온에서 열분해시켜 생성되는 탄소물질을 미리 제조된 금속촉매에 섬유형태로 성장시켜 제조할 수 있다. 성장조건에 따라 수 나노미터 크기의 특정한 금속촉매 면에서 흑연면이 섬유축과 일정각도를 가지면서 탄소나노섬유가 형성된다. 탄소나노섬유가 형성되는 것은 1890년대에 처음으로 보고되었고, 그 구조가 처음 밝혀진 것은 고성능 전자현미경이 보급되기 시작한 1950년대 초이다. 1970년 초기부터 미국의 베이커 등에 의해 본격적으로 연구가 시작되었다.
일반적으로 탄소나노섬유는 직경이 2~100 nm, 길이가 5~100 μm이다. 탄소나노섬유의 구조는 흑연면이 섬유축과 일정 각도를 가지는 헤링본(herring-bone)형, 섬유축과 수직인 수직형, 섬유축과 평행인 수평형 구조를 가질 수 있으며, 성장된 탄소나노섬유는 형태에 따라 직선형, 가지형(branched), 비틀림형(twisted), 헬리컬(helical)형 등으로 구분된다.
탄소나노섬유는 넓은 비표면적, 높은 전기전도도, 높은 기계적 강도의 물성을 나타낸다. 흑연층 구조의 틈새에 수소가 강한 화학흡착 성질을 이용한 수소저장매체, 나노크기로 극소화된 촉매입자를 분산시킬 수 있는 촉매담지체, 탄소나노섬유의 비표면적과 전도성을 이용한 전자파 차폐제 및 정전기 방지용 전도성 코팅재, 그밖에 필터, 선택적 흡착제, 축전기의 분극성 전극재 및 고성능 2차전지의 분극재 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.