| 초록 |
본 논문에서는 통합 펠트(integrated felt)를 프리폼(preform)으로, 프로판(Propane)을 탄소원으로, 증착 온도(deposition temperature)와 기체 체류시간(Gas residence time)을 연구 변수로 하고 화학기상증착 방법을 이용하여 C/C 복합재료를 제작하였다. 또한 편광 현미경(Polarizing microscope)으로 열분해 탄소 구조를 분석하고 가스 크로마토그래프(Gas chromatograph)로 배기가스 성분을 분석하고 상업용 COMSOL 소프트웨어로 1,250K 이상의 탄소 형성 과정에서의 중간 기체 생성물(gas phase products)과 기체 반응(Gaseous reaction) 경로에 대하여 분석하였다. 연구 결과, 샘플의 상, 하 표면 열분해 탄소는 모두 부드러운 층(smooth layer) 구조이며 고온 조건에서 주요 중간 생성물은 H 2 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , CH 4 이다. 그중 고분자 구조(Macromolecular structure), H 2 , C 2 H 2 농도는 온도가 높아질수록 높아지고 C 2 H 4 농도는 온도가 높아질수록 빠르게 낮아지며 CH 4 농도는 일정하게 줄었다. 비교적 낮은 C-H 결합 에너지를 갖고 있어 안정적인 자유라디칼(Free radical)의 고분자 농도가 지연 시간이 길어질수록 먼저 높아졌다가 다시 낮아지게 되었으며 높은 불포화 구조의 거대분자가 지연 시간이 길어질수록 농도 변화가 작아지게 하였다. 열분해 탄소로 형성된 복잡한 과정에서 C 2 H 4 는 중요한 작용을 한다. |
