일반기술

금속나노분말을 이용한 탄소나노튜브/금속 나노복합재료 제조방법

본 기술은 고강도, 고탄성의 탄소나노튜브와 고표면적, 고전도성의 구리나노분말을 혼합하여, 우수한 특성의 탄소나노튜브/구리 나노복합재료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 기존의 구리분말을 사용하여 제조된 탄소나노튜브 복합재료는 기지분말과 탄소나노튜브간의 상대적인 크기 차이로 인해 탄소나노튜브 또는 그 응집체와 효율적인 혼합이 어려웠다. 또한, 진공소결법이나 핫프레스법과 같은 기존공정으로는 불균일 혼합분말의 치밀한 벌크화를 달성하지 못하여, 제조된 복합재료의 특성이 기대한 바에 미치지 못하였다. 본 기술에서는 이러한 문제들을 구리 나노분말과 spark plasma sintering process를 사용함으로써 해결 하였다. 구리 나노분말은 작은 크기와 높은 비표면적으로 인해 탄소나노튜브 또는 그 응집체와 결합이 용이하다. 이로 인해, 기존재료에 비하여 탄소나노튜브의 기지재료내의 혼합과 분산을 비약적으로 향상시켰다. 또한, 특히 기존의 벌크화 공정 대신 spark plasma sintering 공정을 탄소나노튜브 복합재료의 치밀화를 위한 해결책으로 새로이 도입함으로써, 탄소나노튜브 복합재료내에서 기공 발생을 최소화시켰다. 이러한 시도를 통해, 성능이 향상된 탄소나노튜브/구리 나노복합재료와 이의 제조공정을 제시하였다.