Development of PAN-based high performance carbon fiber

Abstract

본 연구는 습식방사를 이용해 MWCNTs가 충진된 고강도 탄소섬유 제조 방법을 보여주는 것이다. 이를 위해 MWCNTs 표면에 다이아조늄염 반응을 이용해 4-Fluoranilin 으로 처리하여 Fluor그룹을 도입하였으며 그 결과 극성용매인 DMF내에서의 MWCNTs의 분산성이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다. F-Ph-MWCNTs를 PAN중량비 대비 0.2, 0.5, 1wt% 충진시켜 탄소섬유를 제조한 결과 5 wt%를 충진시켜 제조한 탄소섬유가 가장 우수한 인장강도와 탄성률 값을 나타내었으며, 순수한 PAN기반 탄소섬유와 비교하여 인장강도는 약 26%, 탄성율은 37% 향상된 값을 나타내었다. 따라서, 이러한 방법을 이용하면 고강도 탄소섬유의 제조가 가능할 것으로 보이며 현재 최적화를 위한 연구가 진행 중이다