그래핀 복합소재가 전도성과 강도를 동시에 향상시키는 이유는?

Question

안녕하십니까.

그래핀은 꿈의 소재로 많이 불려왔습니다. 원자 한 층으로 이루어진 탄소 구조체이죠. 그래핀을 복합화했을 때 물리적 특성이 향상되는 원리는 무엇인지 의견 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

그래핀은 벌집 모양의 2차원 구조를 가지고 있어 전자가 이동할때 저항을 받지 않기에 꿈의 물질로 보이고 있습니다. 또한 그래핀은 강철보대 100배 이상 강한것으로 알려져 있는데 이는 벌집 모양의 구조로 하중을 분산하며 만약 크랙이 발생해도 크랙이 더이상 발생하지 못하는 구조를 가지고 있습니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

그래핀은 탄소 원자가 육각형 격자로 배열된 단원층 구조로 전자 이동성이 높고 인장가도가 매우 뛰어납니다 이를 복합재료에 첨가하면 그래핀이 하중을 분산시키고 전자나 열의 이동 경로를 개선해 전체 물리적 특성이 개선됩니다 특히 계면 결합력이 좋을수록 전도성 내열서이 크게 증가합니다

Answer 3

안녕하세요.

그래핀이라는 것은 탄소 원자들이 촘촘히 엮여 있어서 전기가 아주 잘 통합니다. 2차원 결함으로 되어 있어서 수평한 방향으로 아주 특성이 좋죠. 이걸 다른 재료에 섞으면 전기적 특성이 좋아지는 것입니다. 그리고 그래핀 자체가 기계적 특성도 좋아서 재료가 힘을 받을 때 같이 버텨주는 특징이 있습니다.

기계적 특성 그리고 전기적 특성을 높이는 두 가지 효과가 나는 것이죠.