카르복시기를 도입한 MWNT(multi-wall nanotube)에 의해 봉공처리된 양극산화 알루미늄의 물리적인 특성

Abstract

본 논문에서는 탄소나노튜브가 도료 내에서 응집되어 Pore을 형성하여 소재의 밀도를 감소시키고 기계적, 전기적 특성을 감소시키는 원인이 되어 탄소나노튜브 나노복합재료를 성공적으로 제조하기 위해서는 탄소나노튜브를 기지 내에 균일하게 분산시키는 것이 가장 중요한 과제였으며 알루미늄 산화피막 내 탄소나노튜브를 함침시키는 과정 중 탄소나노튜브를 산 처리를 하여 카르복실기(-COOH)를 부여함으로써 수중에서의 분산 극대화를 유도하였다. 실험 결과 황산/질산으로 산 처리한 경우 하이드록시기(-OH)와 카르보닐기(-CO)가 탄소나노튜브에 많이 도입 되는 것으로 확인하였으며, 기능기가 도입된 탄소나노튜브는 수용액 상태에서 10 mg/ mL 정도의 용해도를 가짐을 알 수 있었다. 그리고 산화피막 내에 탄소나노튜브를 함침시킴으로서 경도 상승, 내식성 증가 등의 결과를 보여주었으며, 이는 내열성, 내산화성 증가로 이어질 것으로 보인다. 25V이상의 일정 Pore diameter 이상에서 경도 상승과 내식성이 크게 향상됨에 따라 산화피막의 표면적과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 이와 함께 Pore내의 비표면적도 함께 증가하게 되는데 이는 산화피막 Pore내의 탄소나노튜브 함량과 밀접한 영향을 주게 되어 함량 비율로 경도 및 내식성의 변화가 일어났다. 반면 80V에서의 양극산화를 한 결과 높은 voltage로 인한 산화피막의 무결정 형태의 표면을 띄게 되어 산화피막의 봉공이 오히려 감소하게 된다. 그로 인해 표면적이 감소하고 봉공내의 탄소나노튜브 함량이 줄어들어 큰 변화를 가져오지 못함을 알 수 있었다.

Design engineers would thus like to make more extensive use of light metals such as aluminium, titanium, magnesium and their alloys; however, these materials tend to have poor wear resistance. It need to something to complement the light metals. Carbon nanotubes exhibit extraordinary mechanical and electronic properties. However, manipulation and processing of CNT has been limited by their insolubility in most common solvents, although some dissolution has recently been obtained. Carbon nanotubes were oxidatively functionalized by sulfuric/nitric acid treatment. The presence of carboxyl groups and properties of CNT composite applications was proven by IR spectroscopy, zeta Potential, TGA and so on. and make a study physical properties of Anodic Oxide Film of aluminium sealed by MWNT. The implications of the surface are discussed primarily in terms of nanotube sealed in oxide film.