In this paper, we manufactured silsesquiaznae (SSQZ)-coated carbon nanotube (CNT) surface heating elements, which allowed stable heating at high temperatures. The prepared composite sheet was confirmed by FE-SEM that the SSQZ fully coated the surface of CNT sheet. Furthermore, it was also confirmed that the silicon carbonitride (SiCN) ceramic formed by heat treatment of 800°C have no defects found and maintain intact structure. The CNT/SiCN composite sheet was able to achieve higher thermal stability than raw CNT sheets in both nitrogen and air atmosphere. Finally, the CNT/SiCN composite sheet was possible to heat up at a temperature of over 700°C in the atmosphere, and the re-heating was successfully operated after cooling.

본 연구에서는 카본나노튜브(CNT) 면상발열체에 preceramic polymer 중 하나인 실세스퀴아잔을 코팅하여 고온에서 안정적인 발열이 가능한 CNT/SiCN 복합체 시트를 제조하였다. 제조된 복합체 필름은 FE-SEM을 통해 실세스퀴아잔이 CNT 면상발열체의 표면을 모두 코팅한 것을 확인하였다. 또한 800°C의 열처리를 통해 실세스퀴아잔이 SiCN 세라믹으로 전환되어도 표면의 결함이 발견되지 않고 온전한 구조를 유지하는 것을 확인하였다. CNT/SiCN 복합체 시트는 질소와 공기 분위기 모두에서 기존의 CNT 시트보다도 높은 열적 안정성을 확보할 수 있었다. 마지막으로 제조된 CNT/SiCN 복합체 필름은 대기 중에서 700°C 이상의 온도로 발열이 가능하였고 발열 후 온도를 식히고 재발열 또한 성공적으로 이루어졌다.

Keywords: CNT 면상발열체(CNT heating element), 실세스퀴아잔(Silsesquiazane), 실리콘 카보나이트라이드(Silicon carbonitride), 내산화성 코팅(Antioxidant coating), 탄소/세라믹 복합체 시트(Carbon/ceramic composite sheet)