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탄소산업


21세기 4차 산업혁명을 주도한 탄소산업,
탄소밸리 토탈 허브 시스템
탄소산업의 개요
탄소산업의 개요
  • 탄소산업은 원료(원유․가스․석탄)로부터 인조흑연․탄소섬유․CNT․그래핀 등 소재를 생산하여 이를 항공기, 자동차, 디스플레이, 전기로 및 태양전지 등 고부가가치 제품 생산에 활용

  • 탄소소재는 구성원자 대부분이 탄소로 이루어진 소재로 극한의 물성(초고온, 초경량, 내마모)을 보유

< 탄소(C) 물성에 따른 소재의 특성 >

탄소 원소

물리적 특성

 

탄소소재의 특성(장점)

 

 

 

 

원자번호 6번

작고 가벼움

초경량

2주기+4족

결합력이 강함

초고온, 고강도, 내마모

3가지 동소체

다양한 결합 가능

소재의 다양성

 

* 동소체 : 같은 원소로 되어 있으나, 모양과 성질이 다른 홑원소물질

(예) 산소(O2)와 오존(O3), 비결정질탄소․흑연․다이아본드

 

  • 탄소섬유의 경우 철․알루미늄 등 기존 금속은 물론, 최근 대체금속으로 각광받고 있는 마그네슘보다도 가볍고, 우수한 고강도를 보유
    • 비중 : (탄소섬유) 1.3 < (마그네슘) 1.8 < (알루미늄) 2.7 < (철) 7.9
  • 또한 우수한 전기적, 물리․화학적, 기계적 특성을 갖고 있어 기존 산업분야의 기술적 한계를 극복하는 21세기 신소재로 부각
    • 전자이동도(㎡/Vs) : (그래핀) 200,000 > (150배) > (실리콘) 1,350
    • 표면적(㎡/g) : (활성탄소) 2,000~2,500 > (3배) > (실리카) 700~900 

 

<탄소 소재의 전기.물리적 특성 비교>