Original Article
  • Fabrication and Densification of the 4D Carbon/Carbon Composites
  • K.Y. Sheem, I.S. Oh, D.M. Choi, H.J. Joo, B.I. Yoon
  • 4방향성 탄소/탄소 복합재의 제조 및 고밀도화
  • 심규윤(충남대학교 공과대학 고분자공학과), 오인석(충남대학교 공과대학 고분자공학과), 최돈묵(충남대학교 공과대학 고분자공학과), 주혁종(충남대학교 공과대학 고분자공학과), 윤병일(국방과학연구소)
Abstract
페놀수지 결합재에 고강도 탄소섬유를 보강하고 인발성형하여 만든 rod를 4방향으로 보강하여 4D(directional) 프리폼을 제작하였다. 석탄계 핏치를 가압함침탄화(PIC) 및 흑연화 처리를 하여 고밀도화된 4방향 탄소/탄소 복합재료(4D CFRC)를 제조하였다. Type II -4D CFRC는 7회의 고밀도화 공정후 밀도가 1.806g/㎤에 도달하였으나, Type I -4D CFRC는 고밀도화 공정을 8회 실시하여도 밀도는 1.723g/㎤로 Type II -4D CFRC에 비하여 낮게 나타내었다. PIC공정 이전에 프리폼을 탄화해준 결과, rod의 원형이 그대로 유지되어 용융핏치의 유입이 원활하므로써 4D CFRC의 밀도상승 효과가 양호하였다. 석탄계 원료 핏치를 질소취입 방법으로 개질한 결과 연화점과 탄소수율이 증가하였다. 4회의 고밀도화 후 개질하지 않은 원료핏치를 함침재로 사용한 4D CFRC의 밀도는 1.368g/㎤로 나타났고, 개질핏치를 함침재로 사용한 4D CFRC의 밀도는 1.405g/㎤로 보다 높게 나타났다.

페놀수지 결합재에 고강도 탄소섬유를 보강하고 인발성형하여 만든 rod를 4방향으로 보강하여 4D(directional) 프리폼을 제작하였다. 석탄계 핏치를 가압함침탄화(PIC) 및 흑연화 처리를 하여 고밀도화된 4방향 탄소/탄소 복합재료(4D CFRC)를 제조하였다. Type II -4D CFRC는 7회의 고밀도화 공정후 밀도가 1.806g/㎤에 도달하였으나, Type I -4D CFRC는 고밀도화 공정을 8회 실시하여도 밀도는 1.723g/㎤로 Type II -4D CFRC에 비하여 낮게 나타내었다. PIC공정 이전에 프리폼을 탄화해준 결과, rod의 원형이 그대로 유지되어 용융핏치의 유입이 원활하므로써 4D CFRC의 밀도상승 효과가 양호하였다. 석탄계 원료 핏치를 질소취입 방법으로 개질한 결과 연화점과 탄소수율이 증가하였다. 4회의 고밀도화 후 개질하지 않은 원료핏치를 함침재로 사용한 4D CFRC의 밀도는 1.368g/㎤로 나타났고, 개질핏치를 함침재로 사용한 4D CFRC의 밀도는 1.405g/㎤로 보다 높게 나타났다.

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  • 1995; 8(2): 9-17

    Published on Apr 30, 1995