화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2015년 봄 (05/14 ~ 05/15, 구미코)
권호 21권 1호
발표분야 D. 구조 재료
제목 Development of Reduced Graphene Oxide Layers on Aluminum Plates
초록  경량 금속으로 잘 알려진 알루미늄은 우수한 전기 전도도와 열 전도도를 갖는다. 이러한 특성으로 인해 에너지 분야 등 다양한 분야에 적용이 활발히 진행되고 있다. 하지만 이러한 장점에도 불구하고, 알루미늄은 바닷물이나 전해질 등 액체환경에서의 부식 저항성이 취약하다는 문제가 있어왔다. 따라서 알루미늄을 다양한 환경에 적용하기 위해서는 부식을 막을 수 있는 표면 처리가 필수적이다. 

 그래핀은 탄소원자 한 개의 두께를 가지며, 탄소원자들이 벌집모양의 결합을 이루고 있는 이차원 물질이다. 그래핀은 열 및 전기 전도도가 뛰어나며 구조적인 특징으로 인해 불투과성 및 열/화학적 안정성을 갖는다. 또한 높은 정전용량 특성으로 에너지 분야에서의 적용이 활발하다. 따라서 알루미늄의 열/전기 전도도를 유지하며 부식 저항성을 향상 시킬 수 있는 재료로 그래핀이 적합하다는 판단을 내릴 수 있었다.

 본 연구에서는 보다 간단한 용액 공정을 사용하여 알루미늄 표면에 환원산화그래핀을 코팅했다. 코팅층의 영향을 보기 위해 실험을 각 단계별로 나눠 시편의 구조 및 특성을 비교해 보았다. 시편 표면의 미세구조 관찰을 위해 주사전자 현미경을 이용하였고, 알루미늄과 코팅 물질간의 계면을 원자 단위로 관찰하기 위해 집속이온빔장비로 얻어진 시편의 단면을 투과전자 현미경으로 관찰하였다. 추가적으로 계면에서의 결합 에너지를 관찰하기 위해 전자에너지손실분광을 측정하였고, 그래핀의 존재와 환원 전도를 관찰하기 위해 라만 분광 및 X선 광전자 분광법 측정을 진행하였다. 추가로, 코팅층이 알루미늄 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해 전기전도도, 젖음 특성 및 부식 저항 특성을 차례로 분석해 보았다.
저자 장하늘1, 장혜정2, 최현주1
소속 1국민대, 2한국과학기술(연)
키워드 <P>Reduced graphene oxixe; Aluminum; Solution process</P>
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