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Intro ......

 

열전도성이 매우 우수하다. 단일벽 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브보다 유연해서, 단일벽) : 구성된 벽이 하나인 단일벽 탄소나노튜브이고 전기전도성, 철, 다발형 탄소나노튜브(Rope Carbon Nanotube)로 구분한다. 탄소원자가 3개씩 결합해 벌집 모양의 구조를 갖게 된 탄소평면이 도르르 말려서 튜브모양이 됐다고 해서 붙여진 이름이다)는 흑연면이 나노 크기의 직경으로 둥글게 말린 상태이며, 코발트 등과 같은 소량의 전이금속과 혼합하여 전기방전시켜 만든다. CNT의 역사 1959년. CNT의 구조 탄소나노튜브(○ 탄소 6개로 이루어진 육각형 모양이 서로 연결되어 관 모양을 이루고 있다. 더블월(이중벽) : 구성된 벽이 두 개인 탄소나노튜브이고 전기 및 열적 특성은 다소 떨어지지지만 기계적 특성이 우수하고 제조가 용이해 산업적 응응 분야가 넓다. 싱글월(단중벽,wp 파일문서 (압축파일). 선폭이 대략 나노미터 정도로 작기 때문에 만약 수 나노미터정도의 크기로 기억소자나 회로를 만든다면 현재보다  ......

 

 

Index & Contents

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CNT 연구

 

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차례

 

1. CNT의 구조

 

 

2. CNT의 역사

 

 

3. CNT의 응용사례

 

?나노램프

 

?평판디스플레이

 

?X-선 발생장치

 

?SPM탐침

 

⑤트랜지스터

 

⑥기체센서

 

⑦나노복합체

 

⑧나노필터 및 나노틀

 

⑨나노주사기

 

 

4. 미래의 CNT기술

 

?수소저장체

 

?이차전지

 

?슈퍼캐퍼시터

 

?연료전지

 

 

1. CNT의 구조

탄소나노튜브(○ 탄소 6개로 이루어진 육각형 모양이 서로 연결되어 관 모양을 이루고 있다. 관의 지름이 수∼수십 나노미터에 불과하여 탄소나노튜브라고 일컬어지게 되었다. 나노미터는 10억 분의 1m로 보통 머리카락의 10만 분의 1 굵기이다. 탄소원자가 3개씩 결합해 벌집 모양의 구조를 갖게 된 탄소평면이 도르르 말려서 튜브모양이 됐다고 해서 붙여진 이름이다)는 흑연면이 나노 크기의 직경으로 둥글게 말린 상태이며, 이 흑연면이 말리는 각도 및 구조에 따라서 금속 또는 반도체의 특성을 보인다. 또한 벽을 이루고 있는 결합 수 에 따라서 단중벽 탄소나노튜브(Single-walled Carbon Nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(Double-walled Carbon Nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nanotube), 다발형 탄소나노튜브(Rope Carbon Nanotube)로 구분한다.

 

 

싱글월(단중벽, 단일벽) : 구성된 벽이 하나인 단일벽 탄소나노튜브이고 전기전도성, 열전도성이 매우 우수하다. 단일벽 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브보다 유연해서, 여러 개가 로프로 뭉치는 경향이 있다.

 

 

 

 

더블월(이중벽) : 구성된 벽이 두 개인 탄소나노튜브이고 전기 및 열적 특성은 다소 떨어지지지만 기계적 특성이 우수하고 제조가 용이해 산업적 응응 분야가 넓다.

 

 

 

 

멀티월(다중벽) : 단일벽 나노튜브가 여러 개 붙어서 다발을 이룬 튜브 형태이다.

 

 

 

 

 

특성

단일벽탄소나노튜브

다중벽탄소나노튜브

지름

1.2~1.3

5~100

장력

0~45

50~100

밀도

1.33~1.40

-

전기밀도

~109

-

열전도율

~6000

~3000

 

 

현재 가장 널리 쓰이는 실리콘에서와 같이 반도체가 트랜지스터에 이용되기 위해서는 반드시 도핑이란 과정을 거쳐야한다. 순수한 반도체는 순수한 증류수가 전기를 거의 통하지 않는 것처럼 전기를 거의 통과시키지 못하는데 붕소, dls같은 불순물을 일부러 첨가하여 p-형이나 n-형의 반도체를 만들어야 하며 이런 과정을 도핑이라고 한다. 그런데 탄소나노튜브 반도체는 이미 도핑이 된 효과를 지니고 있어서 그 응용을 위해서 따로 도핑할 필요가 없다. 그래서 대량생산을 할 때 하나의 장점이 된다. 선폭이 대략 나노미터 정도로 작기 때문에 만약 수 나노미터정도의 크기로 기억소자나 회로를 만든다면 현재보다 만배 정도 집적도가 높은 칩을 만들 수 있다. 그 집적도가 테라(1조)에 이르게 된다. 그리고 탄소 원자사이의 결합은 실리콘보다 더 강하기 때문에 실내 온도의 공기 중에서 화학적으로 극히 안정되고 강하며 전자회로 외에도 초강력 섬유나 열, 마찰에 잘 견디는 표면재료로도 쓸 수 있다. 열전도도가 실리콘보다 훨씬 높아 열을 잘 방출하므로 반도체 소자가 작동하면서 뜨거워지는 현상을 막을 수 있다.

탄소나노튜브는 전기방전법이라는 방법으로 흑연 분말을 니켈, 철, 코발트 등과 같은 소량의 전이금속과 혼합하여 전기방전시켜 만든다. 전이금속의 함량이 탄소나노튜브의 수율을 결정한다. 그리고 레이저 증발법은 흑연분말과 소량의 전이금속 혼합물을 덩어리로 만든 다음 레이저를 쪼여 덩어리를 증발시켜 탄소나노튜브를 합성한다. 마지막으로 열분해법이 있는데 탄소를 포함한 기체나 액체에 전이금속과 함께 열을 가해주면 탄소가 분해되면서 탄소나노튜브가 만들어진다. 이 방법은 액체나 기체를 계속 공급하면 탄소나노튜브를 연속적으로 만들 수 있다.

 

2. CNT의 역사

 

 

1959년

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