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열경화성 퓨란수지를 이용한 유리질탄소의 제조방법 및 특성에 관한 연구 원문보기
A Study on the Fabrication Method and Properties of Glassy Carbon Derived from Thermosetting Furan Resin

  • 저자

    金熙奭

  • 학위수여기관

    명지대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    無機材料工學科

  • 지도교수

  • 발행년도

    2001

  • 총페이지

    vi, 60 p.

  • 키워드

    열경화성 퓨란수지 유리질탄소 제조방법;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8949392&outLink=K  

  • 초록

    열경화성 퓨란수지로부터 유리질 탄소의 제조 및 특성이 연구되었다. 유리질 탄소는 경화단계와 탄화단계에서 많은 양의 가스가 방출하여 상당한 수축이 발생하여 크랙의 형성 및 휘어짐이 일어난다. 이런 형태의 손상을 막기 위하여 본 연구에서는 경화 및 탄화단계가 매우 느린 가열 속도와 가압을 통해 조절되었다. 또한 무게감소를 줄이고 수축과 휘어짐을 억제하고 중합 및 경화단계에서 발생된 가스가 쉽게 배출되도록 하기 위해서 퓨란수지에 필러와 에탄올을 첨가하였고 필러의 첨가량과 에탄올의 첨가 유무에 따른 유리질 탄소의 특성의 변화를 조사하였다. 필러물질로는 최종 유리질 탄소의 특성 저하를 방지하기 위하여 일반적으로 사용되는 흑연분말 대신 이미 경화된 퓨란수지를 분쇄하여 사용하였다. 그 결과 필러의 첨가량이 증가할수록 무게감소와 수축률이 작아지고 밀도가 증가하였으나 강도는 감소하였다. 에탄올의 첨가는 중합 초기단계에서 점도를 낮추어 줌으로써 내부 포어가 쉽게 배출 될 수 있도록 해주지만 에탄올이 미세포어로 남게 되어 오히려 기공율은 커지게 되며 이들 미세포어가 수축을 억제하여 수축률이 작아졌다. 그러나 흑연화후의 강도값은 에탄올이 첨가된 샘플이 포어의 크기가 작고 균일하게 분산되어 첨가되지 않은 것 보다 큰 값을 나타내었다. X-선회결과 TEM 사진으로부터 유리질 탄소는 2600℃에서 열처리 후에도 약간의 결정립 성장이 있을 뿐 결정의 재배열이나 흑연구조로의 전이가 없이 등방성의 비정질을 유지하는 것을 알 수 있었다.


    The fabrication process and properties of glassy carbon derived from thermosetting furan resin have been studied. Glassy carbon shrinks significantly at the curing stage and carbonization stage with the evolution of large amounts of gases, leading frequently crack formation and bending. To avoid these types of damages, the curing and carbonization stage were controlled by means of applying pressure and very slow heating rate in this study. Also, a filler material and alcohol were added in furan resin to diminish weight losses, to suppress shrinkage and bending and also to release the evolved gases easily at the polymerization and curing stages. As filler material, Cured furan resin powder was used instead of very fine natural graphite powder which has a tendency to deteriorate the properties of glassy carbon. The addition of filler reduced the weight losses, linear shrinkage and made increase the density but the bending strength was decreased.. The addition of ethanol reduced the viscosity to make easy the release of the internal pores in polymerization stage. But, the total porosity was increased because ethanol was remained as micro pores. The bending strength of ethanol added sample was higher than un-added sample after graphitization because the micro pore size was very fine and dispersed homogeneously. The glassy carbons showed the amorphous stage after 2600℃ heat treatment without the grain growth and /or reconstruction of structure in the results of XRD and TEM.


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