일반기술

탄소 나노튜브 복합재료가 코팅된 물품의 제조방법

- 저온 분사 코팅 공정을 이용하여 10-35㎛ 직경의 탄소 나노튜브 복합재료 분말을 코팅 또는 성형하여 물품을 제조하는 것으로, 저온의 고압가스를 이용하여 분말을 녹이지 않고 물리적인 충돌에 의해서만 적층을 시켜 탄소 나노튜브가 기화되거나 화학적 반응을 거치지 않고 보존되며 높은 성형 밀도와 접합 강도를 가지는 물품을 제조하는 것을 특징으로 한다. - 입자는 초음속 가스 유동장 내에 장입되어 초음속으로 가속되고 모재 상에 충돌하여 적층한다. - 기술은 플라즈마 스프레이를 이용하여 금속과 비교하여 상대적으로 높은 내마모성을 가지는 세라믹 계열의 소재의 코팅을 형성시키는 방법이다. 플라즈마 스프레이의 경우 고온 환경 내에서 탄소 나노튜브가 기화되거나 화학적 반응을 통하여 소진될 수 있다. 반면 저온 분사의 경우 상대적 저온 공정 환경 내에서 탄소 나노튜브가 원형 보존될 수 있으며, 응고에 의한 응고 수축 현상이 발생하지 않아 높은 성형밀도와 접합 강도를 나타낸다. <관련기술 시장규모>본 기술에 대한 세계 시장 규모는 1조원으로 추산되며, 국내 시장 규모는 9,000억원으로 추산되나, 이것은 잠정적인 수치로서, 향후 산업 적용처의 개발에 따라 시장 규모는 증가될 수 있을 것으로 사료된다. <적용분야>본 기술은 기계 및 기계 부품의 내구성을 요하는 사업 부분에서 적용성이 높다. 예를 들면, 자동차 피스톤의 경우 알루미늄 합금으로 제조되나, 빠른 왕복 운동으로 마모에 의한 손상이 발생할 수 있다. 피스톤 외 자동차 내 마모가 발생하는 부품의 탄소 나노튜브의 표면 처리를 통하여 제품의 내구성과 안정성을 향상 시킬 수 있다. 자동차 산업 외 조선, 중공업 등 기계 산업에 적용이 가능하여, 군사적 목적으로 적용이 가능하다.