사이언티픽 아메리칸(Scientific American)은 다음과 같이 설명합니다. "지구와 달 사이에 사다리를 만든다면, 자체 무게로 인해 끊어지지 않고 그토록 긴 거리를 연결할 수 있는 유일한 재료는 탄소 나노튜브입니다."
탄소 나노튜브는 특수한 구조를 가진 1차원 양자 물질입니다. 전기 및 열 전도율은 일반적으로 구리의 1만 배에 달하고, 인장 강도는 강철의 100배에 이르지만 밀도는 강철의 6분의 1에 불과하는 등 여러 가지 뛰어난 특성을 지니고 있어 가장 실용적인 첨단 소재 중 하나로 손꼽힙니다.
탄소 나노튜브는 수십 개의 탄소 원자층이 육각형 패턴으로 배열된 동축 원형 튜브입니다. 층 사이의 거리는 약 0.34nm로 일정하며, 직경은 일반적으로 2~20nm 범위입니다.
열가소성 폴리우레탄(TPU)높은 기계적 강도, 우수한 가공성 및 뛰어난 생체 적합성으로 인해 전자, 자동차 및 의학 분야와 같은 분야에서 널리 사용됩니다.
녹여서 혼합하는 방식으로TPU전도성 카본 블랙, 그래핀 또는 탄소 나노튜브를 사용하면 전도성을 갖는 복합 재료를 제조할 수 있습니다.
항공 분야에서 TPU/탄소 나노튜브 혼합 복합 재료의 응용
항공기 타이어는 이착륙 시 지면과 직접 접촉하는 유일한 부품이며, 타이어 제조 업계의 "최고의 보석"으로 여겨져 왔습니다.
항공기 타이어 트레드 고무에 TPU/탄소 나노튜브 혼합 복합 소재를 첨가하면 정전기 방지, 높은 열전도율, 내마모성 및 내인열성 등의 이점을 얻어 타이어의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이를 통해 이착륙 시 타이어에서 발생하는 정전기를 지면으로 고르게 전달할 수 있으며, 제조 비용 절감에도 도움이 됩니다.
탄소 나노튜브는 나노미터 크기 때문에 고무의 다양한 특성을 향상시킬 수 있지만, 분산성 부족 및 고무 혼합 과정 중 비산과 같은 기술적 문제점도 많이 안고 있습니다.TPU 전도성 입자일반적인 탄소 섬유 폴리머보다 분산 속도가 더 균일하여 고무 산업의 정전기 방지 및 열전도 특성을 향상시키는 것을 목표로 합니다.
TPU 탄소나노튜브 전도성 입자는 타이어에 적용될 때 우수한 기계적 강도, 뛰어난 열전도율 및 낮은 체적 저항을 나타냅니다. 유류 수송 차량, 인화성 및 폭발성 물질 수송 차량 등 특수 운송 차량에 TPU 탄소나노튜브 전도성 입자를 사용하면 중고급 차량의 정전기 방전 문제를 해결하고, 타이어의 건식 및 습식 제동 거리를 더욱 단축하며, 타이어 구름 저항을 감소시키고, 타이어 소음을 줄이며, 정전기 방지 성능을 향상시킬 수 있습니다.
응용탄소 나노튜브 전도성 입자고성능 타이어 표면에 사용되는 이 물질은 높은 내마모성 및 열전도율, 낮은 구름저항 및 내구성, 우수한 정전기 방지 효과 등 탁월한 성능 이점을 보여줍니다. 따라서 고성능 타이어 생산에 사용될 수 있으며, 안전하고 친환경적이며 시장 전망이 밝습니다.
탄소 나노입자를 고분자 소재와 혼합하면 우수한 기계적 특성, 전도성, 내식성 및 전자기 차폐성을 갖춘 새로운 복합 소재를 얻을 수 있습니다. 탄소 나노튜브 고분자 복합재는 기존의 스마트 소재를 대체할 수 있는 유력한 대안으로 여겨지며, 앞으로 더욱 폭넓은 응용 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다.
게시 시간: 2025년 8월 28일