표제지
Abstract
요약
목차
제1장 서론 15
제2장 이론 17
2.1. 탄소재료 17
2.1.1. 탄소 17
2.1.2. 탄소동소체 20
2.1.3. 탄소재료의 구조 24
2.1.4. 탄소재료의 결정성 28
2.2. 인조흑연 32
2.2.1. 인조흑연의 정의 32
2.2.2. 인조흑연블록 분류 32
2.2.3. 인조흑연블록 제조 공정 34
2.3. 왕겨(Rice Husk) 45
2.3.1. 왕겨의 구성 46
2.3.2. 왕겨 내 실리카 제거 49
제3장 실험 50
3.1. 원료 50
3.2. 알칼리 처리 50
3.3. 원료 분석 54
3.3.1. Ash 함량 및 성분 분석 54
3.3.2. 단면 미세조직 분석 54
3.4. 블록 제조 55
3.4.1. 원료 57
3.4.2. 성형체 제조 59
3.4.3. 탄화 59
3.5. 블록 물성 측정 61
3.5.1. 밀도, 기공률 측정 61
3.5.2. 전기적 특성 측정 62
3.5.3. 기계적 특성 측정 64
제4장 결과 및 고찰 65
4.1. 왕겨 탄화온도 선정 65
4.2. 알칼리 처리 조건 선정 67
4.2.1. Ash 함량 및 성분 분석 67
4.3. 단면 미세조직 분석 72
4.4. 블록 제조 79
4.4.1. 분말 입도 및 형상 분석 79
4.4.2. 결정성 분석 83
4.4.3. 밀도 및 기공률 분석 85
4.4.4. 전기적 특성 분석 88
4.4.5. 기계적 특성 분석 91
4.4.6. 파단면 관찰 97
제5장 결론 99
참고문헌 101
Table 2.1. 결합종류에 따른 탄소동소체 19
Table 2.2. 왕겨의 주요 성분 함량 47
Table 2.3. 왕겨의 일반적인 화학적 조성 48
Table 3.1. 알칼리 처리 조건 53
Table 3.2. 페놀수지 spec. 58
Table 4.1. 알칼리 처리한 왕겨의 ash 함량 68
Table 4.2. ash 성분 분석 71
Table 4.3. 왕겨 분말 입도분석 81
Table 4.4. 블록의 밀도 및 기공률 분석 결과 87
Table 4.5. 블록의 전기비저항 분석 결과 90
Table 4.6. 블록의 굽힘강도 분석 결과 93
Table 4.7. 블록의 쇼어경도 분석 결과 96
Fig. 2.1. 탄소의 혼성궤도 18
Fig. 2.2. 오비탈 구조에 따른 탄소동소체 23
Fig. 2.3. Graphite structure 26
Fig. 2.4. 흑연의 결정자 27
Fig. 2.5. Franklin의 탄소 모델 30
Fig. 2.6. 탄화 및 흑연화 과정 모델 31
Fig. 2.7. 인조흑연 제조 방법 34
Fig. 2.8. 인조흑연블록 제조공정 35
Fig. 2.9. 압출 성형 40
Fig. 2.10. CIP 성형 40
Fig. 2.11. 형입 성형 40
Fig. 2.12. The Acheson furnace 44
Fig. 2.13. LWG furnace 44
Fig. 3.1. 왕겨의 이미지 (a) 탄화 전, (b) 탄화 후 51
Fig. 3.2. 알칼리 처리 방법 52
Fig. 3.3. 블록 제조방법 56
Fig. 3.4. 제조된 블록 이미지 (a) 성형체, (b) 탄화체 60
Fig. 3.5. 전압강하 시험법 63
Fig. 4.1. 왕겨의 열중량분석 그래프 66
Fig. 4.2. ash 이미지 70
Fig. 4.3. RH 단면 미세조직(mapping) (a) SEM image, (b) EDS layered image, (c) C, (d) O, (e) Si 73
Fig. 4.4. RH 단면 미세조직(x3000) (a) SEM image, (b) EDS layered image, (c) C, (d) O, (e) Si 74
Fig. 4.5. 500RH 단면 미세조직(mapping) (a) SEM image, (b) EDS layered image, (c) C, (d) O, (e) Si 75
Fig. 4.6. 500RH 단면 미세조직(x3000) (a) SEM image, (b) EDS layered image, (c) C, (d) O, (e) Si 76
Fig. 4.7. 500RH-A 단면 미세조직(mapping) (a) SEM image, (b) EDS layered image, (c) C, (d) O, (e) Si 77
Fig. 4.8. 500RH-A 단면 미세조직(x3000) (a) SEM image, (b) EDS layered image, (c) C, (d) O, (e) Si 78
Fig. 4.9. 왕겨 분말 입도 80
Fig. 4.10. 분쇄한 분말 형상 이미지 (a) x200, (b) x500, (c) x1000, (b) x2000 82
Fig. 4.11. XRD 분석결과 (a) 500RH, (b) 500RH-A, (c) 500RH-A-1000 84
Fig. 4.12. 블록 종류에 따른 (a) 밀도, (b) 기공률 86
Fig. 4.13. 블록 종류에 따른 전기비저항 89
Fig. 4.14. 블록 종류에 따른 굽힘강도 92
Fig. 4.15. 블록 종류에 따른 쇼어경도 95
Fig. 4.16. 굽힘강도 후 파단면 이미지 (a),(b) world map, (c) x500, (d) x1000, (e) x3000, (f) x5000 98