KR101406119B1 - 폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 제조방법 - Google Patents

폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile) 전구체(Precursor)를 용매에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 제조하는 공정; 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지하는 공정; 과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사하는 공정; 및 방사선을 조사한 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 700~3,000℃의 온도로 열처리하여 탄화시키는 공정;을 포함한다.
본 발명은 종래 탄소나노섬유 제조공정에서 필수적으로 실시되어온 열안정화 공정을 생략하거나 열안정화 공정 시간을 최소화시킬 수 있어서, 탄소섬유 제조시 에너지를 절약하고 제조시간도 단축할 수 있다.
그로 인해, 본 발명은 적은 에너지 사용으로 빠른 시간 내에 탄소나노섬유를 대량생산 가능하다.

Description

폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 제조방법{Method of manufacturing carbon nanofiber based on polyacrylonitrile}
본 발명은 폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 탄소 나노섬유 제조를 위한 열안정화 공정을 생략하거나 상기 열안정화 공정 시간을 최소화시켜 적은 에너지 사용으로 빠른 시간 내에 폴리아크릴로니트릴 탄소 나노섬유를 대량 생산할 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile : 이하 "PAN" 이라 함) 탄소섬유를 제조하기 위한 열처리 공정은 세단계의 공정으로 실시되어 탄소를 제외한 원자들을 제거하게 된다.
상기 세단계의 열처리 공정은 방사된 섬유의 내부 구조를 치밀화 시키기 위해 100~180℃의 온도로 실시되는 1단계의 열처리 공정과, 방사된 섬유의 분자구조를 고리화 시켜 내염성을 부여하기 위해 200~300℃의 온도로 실시하는 2단계의 안정화 공정과, 섬유내 탄소를 제외한 나머지 원자들을 제거하기 위해서 1,000℃ 이상의 온도로 실시하는 3단계의 탄화공정으로 나누어진다.
열처리 공정 중 2단계의 안정화 공정은 탄소섬유의 분자구조에 영향을 줌으로써 탄소섬유의 물성을 결정하는 중요한 공정이다. 최적의 안정화를 결정하는 요인으로 온도, 기상조건, 체류시간, 장력 등을 들 수 있다. 상기 2단계의 안정화 공정은 C≡N 결합이 C=N 결합으로 변화되어 프리커서가 불용해성 고분자 사다리(ladder) 구조화되는 것과 PAN 고분자 사이의 가교결합을 활성화 하는 것이다.
일반 탄소 섬유를 비롯한 500nm 이하의 탄소나노섬유 제작을 위한 안정화 및 탄화 공정을 진행할 경우, 열에 의해 섬유의 수축현상이 일어나 물성이 크게 떨어진다는 단점을 가지고있다.
열안정화의 달성여부를 판단하는 방법 중에 하나는 DSC(differential scanning calorimeter)를 사용하여 발열 피크의 변화 과정으로부터 판단이 가능하다. [Advanced in Chemical Engineering and Science(Vol 2, 275-282, 2012) 참조]. 즉 PAN 섬유를 습식 방사 하여 제조된 섬유를 질소 및 공기 중의 분위기 하에서 DSC의 비 등온 프로그램을 이용하여 250℃하에서 120분을 처리할 경우에 매우 가파른 피크가 평탄하게 변하는 것이 120분정도 이다. 질소인 경우에 환화(cycization) 온도가 180℃에서 사라지나 반면에 공기 하에서는 120℃에서 사라지며 시간에 따른 발열량은 계속적으로 감소함을 보였다. 또한 x-선을 통하여 관찰한 결과 (002) 결정면에 해당하는 2θ=29.3피크가 250℃하에서 120분에서 완전히 사라졌다. (002)면은 프레-그라파이트(pre-graphite) 결정면에 해당한다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0100088의 경우, 평균직경 200-1000nm의 나노섬유를 전기방사한 후 연속된 로를 통하여 여러 변수를 변화시켜 최단시간에 나노섬유를 최적으로 균일하게 산화 안정화시키는 방법을 제공하고 있다. 그러나 상기와 같은 방법도 열풍 전기로를 기본 유지시간이 최소 1 시간인 것으로 보아 나노섬유의 표면 및 내부를 균일하게 안정화하는 데 유지시간을 10분 이내로 줄이는데 한계가 있다.
대한민국 공개특허 제 10-2012-0134503의 경우 전기 방사된 나노섬유 웹 자체에 방사선을 500 kGy 이상 조사하여 안정화 시키는 방법인데, 여기에서는 500 kGy 이하의 조사량으로는 방사선 조사에 따른 안정화가 섬유 전체에 고르게 수행되지 않는다고 기재하고 있고, 그 결과 과도한 방사선 조사로 자원과 비용이 낭비되는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는 탄소나노섬유를 제조할 때 전기방사를 통해 제조된 PAN 나노섬유에 열을 가하여 안정화시키는 공정 대신에, 과산화수소 함유 용액과 최소한 선량의 방사선을 이용하여 빠른 시간 내에 PAN 나노섬유를 안정화시켜 시간 및 에너지를 최소화하는 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 PAN 나노섬유에 열을 가하여 안정화시키는 대신에 전기방사된 PAN 나노섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지시킨 다음 여기에 최소 선량의 방사선을 조사시켜 빠른 시간 내에 최소한 에너지 사용으로 PAN 나노섬유를 안정화 시킨다.
본 발명은 종래 탄소나노섬유 제조공정에서 필수적으로 실시되어온 열안정화 공정을 생략하거나 열안정화 공정 시간을 최소화시킬 수 있어서, 탄소나노섬유 제조시 에너지를 절약하고 제조시간도 단축할 수 있다.
그로 인해, 본 발명은 적은 에너지 사용으로 빠른 시간 내에 탄소나노섬유를 대량생산 가능하다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 공정 흐름도.
도 3은 실시예 1에서 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 4는 실시예 1에서 과산화수소 함유 용액에 침지 처리한 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 5는 실시예 1에서 과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사한 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 6은 실시예 1에서 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 열안정화 처리한 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 7은 실시예 1에서 도 6의 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 탄화처리한 폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 사진.
도 8은 안정화 처리되지 않은 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 열적거동을 분석한 시차주사열량계(DSC) 분석 그래프.
도 9는 비교실시예 1과 같이 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지하지 않은 상태에서 자외선 조사하여 안정화시킨 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 열적거동을 분석한 시차주사열량계(DSC) 분석 그래프.
도 10은 실시예 2와 같이 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지한 후 자외선을 조사하여 안정화시킨 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 열적거동을 분석한 시차주사열량계(DSC) 분석 그래프.
도 11은 실시예 2에서 전기방사로 제조된 단계인 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진.
도 12는 비교실시예 1에서 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지하지 않은 상태에서 자외선을 조사하여 안정화시킨 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진.
도 13은 실시예 2에서 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지한 후 자외선을 조사하여 안정화시킨 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진.
도 14는 안정화된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 변화된 분자구조를 분석한 적외선 분광기(FT-IR)의 분석 그래프.
도 15는 실시예 1에서 전자선 조사로 안정화된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 16은 실시예 2에서 전자선 조사로 안정화된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 17은 실시예 3에서 전자선 조사로 안정화된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 18은 실시예 4에서 전자선 조사로 안정화된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 19는 실시예 5에서 전자선 조사로 안정화된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 사진.
도 20은 실시예 1로 제조한 폴리아크릴로니트릴 탄소나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile) 전구체(Precursor)를 용매에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 제조하는 공정; 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지하는 공정; 과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사하는 공정; 및 방사선을 조사한 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 700~3,000℃의 온도로 열처리하여 탄화시키는 공정;을 포함한다.
또한, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 과산화수소 함유 용액에 침지처리된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사하는 공정과 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 700~3,000℃의 온도로 열처리하여 탄화시키는 공정 사이에 방사선을 조사한 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 200~300℃의 온도에서 2~10분간 열처리하는 열안정화 공정을 추가로 더 포함할 수도 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 공정흐름도이다.
구체적으로, 본 발명은 먼저 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile) 전구체(Precursor)를 용매에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 제조한다.
이때, 용매로는 디메틸포름아미드(DMF) 등을 사용하고, 방사조건은 통상적인 나노섬유의 전기방사 조건으로 실시 가능하며 본 발명에서는 방사조건을 특별하게 한정하는 것은 아니다.
다음으로는, 전기방사된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지시킨다.
상기 과산화수소 함유 용액은 과산화수소 0~50중량% 함유 수용액을 사용한다.
다음으로는, 과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사한다.
방사선을 PAN 나노섬유에 조사시켜 PAN 나노섬유의 내부 및 표면 모두를 고르게 안정화 시키고 안정화 시간도 단축한다.
상기 방사선 감마선, 전자선, 이온빔, 중성자빔, X선 또는 자외선이고, 방사선의 총 조사량은 10~500kGy인 것이 바람직하다.
방사선의 총 조사량이 10kGy 미만이면 PAN 나노섬유의 안정화 효과가 미흡하게 되고, 500kGy를 초과하면 과도한 자외선 조사량으로 자원 및 비용이 낭비된다.
보다 바람직하기로는 10~500kGy의 방사선을 조사후 5분정도 열안정화 공정을 거치는 것이 좋다.
또한, 과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사할 때 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유가 고정된 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 과산화수소 함유 용액에 침지처리된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사하는 공정과 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 700~3,000℃의 온도로 열처리하여 탄화시키는 공정 사이에 방사선을 조사한 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 200~300℃의 온도에서 2~10분간 열처리하는 열안정화 공정을 실시할 수도 있다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
실시예 1
디메틸포름아미드(DMF) 용매에 7% 중량부의 농도로 PAN 전구체를 용해시켜 방사원액을 제조한 후, 상기 방사원액을 전기방사하여 PAN 나노섬유를 제조하였다.
이때, 전기방사조건으로는 0.36㎜의 방사니들을 사용하고, 부여 전압은 18kV로 하고, 방사원액의 공급속도는 0.01mL/분으로 하고, 방사니들의 팁과 컬렉터 사이 간격은 150㎜로 하였다.
안정화 처리되지 않은 PAN 나노섬유의 시차주사열량계(DSC) 분석 그래프는 도 8과 같았다.
다음으로는, 상기 PAN 나노섬유를 1% 중량부 과산화수소 수용액에 침지한 후 건져 올린 다음, 계속해서 공기중에서 전자선 가속기를 사용하여 방사선의 총 조사량이 10kGy 되도록 전자선을 조사하여 PAN 나노섬유를 안정화 시켰다.
다음으로는, 상기와 같이 안정화 처리된 PAN 나노섬유를 240℃에서 5분 동안 열처리하여 열안정화시킨 다음 800℃에서 탄화 처리하여 PAN 탄소나노섬유를 제조하였다.
실시예 1에서 전기방사로 제조된 PAN 나노섬유의 사진은 도 3과 같았고, 과산화수소 함유 용액에 침지 처리한 PAN 나노섬유의 사진은 도 4와 같았고, 과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 PAN 나노섬유에 방사선을 조사한 PAN 나노섬유의 사진은 도 5와 같았고, 열안정화 시킨 PAN 나노섬유의 사진은 도 6과 같았고, 탄화 처리한 PAN 탄소나노섬유의 사진은 도 7과 같았다.
또한, 전기방사로 제조되어 안정화 처리되지 않은 PAN 나노섬유의 적외선 분광기(FT-IR)의 분석 그래프는 도 14의 d그래프와 같았다.
또한 제조된 PAN 탄소나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진은 도 20과 같았다.
실시예 2
디메틸포름아미드(DMF) 용매에 7% 중량부의 농도로 PAN 전구체를 용해시켜 방사원액을 제조한 후, 상기 방사원액을 전기방사하여 PAN 나노섬유를 제조하였다.
이때, 전기방사조건으로는 0.36㎜의 방사니들을 사용하고, 부여 전압은 18kV로 하고, 방사원액의 공급속도는 0.01mL/분으로 하고, 방사니들의 팁과 컬렉터 사이 간격은 150㎜로 하였다.
전기방사로 제조된 PAN 나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진은 도 11과 같았고, 적외선 분광기(FT-IR)의 분석 그래프는 도 14의 a 그래프와 같았다.
다음으로는, 상기 PAN 나노섬유를 1% 중량부 과산화수소 수용액에 침지한 후 건져 올린 다음, 계속해서 공기중에서 전자선 가속기를 사용하여 방사선의 총 조사량이 50kGy 되도록 전자선을 조사하여 PAN 나노섬유를 안정화 시켰다.
안정화 처리된 PAN 나노섬유의 사진은 도 16과 같았고, 시차주사열량계(DSC) 분석 그래프는 도 10과 같았고, 주사전자현미경(SEM) 사진은 도 13과 같았다.
다음으로는, 상기와 같이 안정화 처리된 PAN 나노섬유를 800℃에서 탄화 처리하여 PAN 탄소나노섬유를 제조하였다.
실시예 3
전자선의 총 조사량을 100kGy로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 공정으로 PAN 탄소나노섬유를 제조하엿다.
안정화된 PAN 나노섬유의 사진은 도 17과 같았다.
실시예 4
전자선의 총 조사량을 300kGy로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 공정으로 PAN 탄소나노섬유를 제조하엿다.
안정화된 PAN 나노섬유의 사진은 도 18과 같았다.
실시예 5
전자선의 총 조사량을 500kGy로 변경한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 공정으로 PAN 탄소나노섬유를 제조하엿다.
안정화된 PAN 나노섬유의 사진은 도 19와 같았다.
비교실시예 1
디메틸포름아미드(DMF) 용매에 7% 중량부의 농도로 PAN 전구체를 용해시켜 방사원액을 제조한 후, 상기 방사원액을 전기방사하여 PAN 나노섬유를 제조하였다.
이때, 전기방사조건으로는 0.36㎜의 방사니들을 사용하고, 부여 전압은 18kV로 하고, 방사원액의 공급속도는 0.01mL/분으로 하고, 방사니들의 팁과 컬렉터 사이 간격은 150㎜로 하였다.
다음으로는, 공기중에서 상기 PAN 나노섬유를 전자선 가속기를 사용하여 방사선의 총 조사량이 10kGy 되도록 전자선을 조사하여 PAN 나노섬유를 안정화 시켰다.(1% 과산화 수소 수용액에 PAN 나노섬유를 침지하는 공정은 실시하지 않았다)
안정화된 PAN 나노섬유의 시차주사열량계(DSC) 분석 그래프는 도 9와 같았고, 주사현미경사진(SEM)은 도 12와 같았고, 적외선 분광기(FT-IR) 분석 그래프는 도 14의 c 그래프와 같았다.
다음으로는, 상기와 같이 안정화 처리된 PAN 나노섬유를 800℃에서 탄화 처리하여 PAN 탄소나노섬유를 제조하였다.
비교실시예 2
디메틸포름아미드(DMF) 용매에 7% 중량부의 농도로 PAN 전구체를 용해시켜 방사원액을 제조한 후, 상기 방사원액을 전기방사하여 PAN 나노섬유를 제조하였다.
이때, 전기방사조건으로는 0.36㎜의 방사니들을 사용하고, 부여 전압은 18kV로 하고, 방사원액의 공급속도는 0.01mL/분으로 하고, 방사니들의 팁과 컬렉터 사이 간격은 150㎜로 하였다.
다음으로는, 상기 PAN 나노섬유를 240℃에서 2시간 동안 열처리하여 안정화시킨 다음 800℃에서 탄화 처리하여 PAN 탄소나노섬유를 제조하였다.
안정화된 PAN 나노섬유의 시차주사열량계(DSC) 분석 그래프는 도 8과 같았고, 적외선 분광기(FT-IR) 분석 그래프는 도 14의 b 그래프와 같았다.
실시예 2로 안정화 처리된 PAN 나노섬유의 시차주사열량계(DSC)의 분석그래프인 도 10과, 비교실시예 1로 로 안정화 처리된 PAN 나노섬유의 시차주사열량계(DSC)의 분석그래프인 도 8과, 비교실시예 2로 안정화 처리된 PAN 나노섬유의 시차주사열량계(DSC)의 분석그래프인 도 9를 서로 비교해 보면 실시예 2로 안정화 처리된 PAN 나노섬유의 안정화가 잘 이루어졌다는 것이 확인된다.
안정화 유무는 약 280~300℃ 온도에서 발열피크(Peak)의 강도(intensity)에 따라 결정되며, 상기 발열피크(Peak)가 감소 또는 적을 수록 안정화가 잘 이루어졌다는 것을 나타낸다.
실시예 2에서 전기방사로 제조된 단계인 PAN 나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진인 도 11과, 비교실시예 1로 안정화 처리된 PAN 나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진인 도 12와, 실시예 2로 안정화 처리된 PAN 나노섬유의 주사전자현미경(SEM) 사진인 도 13을 서로 비교해 보면 전기방사로 제조된 PAN 나노섬유와 방사선 조사로 안정화 처리된 PAN 나노섬유 사이에는 형태학적 변화가 없음을 확인할 수 있다.
또한, 도 14인 적외선 분광기(FT-IR) 분석 그래프에 도시된 바와 같이 안정화 처리가 되지 않은 a 분석 그래프에 비해서 방사선 조사로 안정화 처리된 b 분석그래프는 C≡N 결합이 감소하고 C=N 결합이 증가하는 것을 알 수 있다.
과산화수소 수용액에 침지처리 후 방사선을 조사하여 안정화 처리한 c 분석그래프는 과산화수소 수용액에 침지처리하지 않고 바로 방사선만 조사하여 안정화 처리한 b 분석그래프 보다 안정화 효율이 향상되는 것을 알 수 있다. 이는 과산화수소 산화에 의해 더 빠른 환화(Cyclization)가 유도되기 때문이다. 또한 방사선 조사로 안정화 처리후 열안정화 공정을 더 거친 d 분석 그래프의 경우 안정화 효율이 더욱 증가됨을 알 수 있었다.
실시예 1에서 10kGy의 전자선 조사로 안정화된 PAN 나노섬유의 사진인 도 15, 실시예 2에서 50kGy의 전자선 조사로 안정화된 PAN 나노섬유의 사진인 도 16, 실시예 3에서 100kGy의 전자선 조사로 안정화된 PAN 나노섬유의 사진인 도 17, 실시예 4에서 300kGy의 전자선 조사로 안정화된 PAN 나노섬유의 사진인 도 18 및 실시예 5에서 500kGy의 전자선 조사로 안정화된 PAN 나노섬유의 사진인 도 19를 비교해 보면 방사선 총 조사량이 증가할 수록 안정화의 진행이 빨라짐을 육안으로 확인할 수 있다.
a : 실시예 2에서 전기방사로 제조된 단계인 폴리아크릴로니트릴 섬유의 적외선 분광기 분석 그래프.
b : 비교실시예 1과 같이 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지하지 않은 상태에서 자외선을 조사하여 안정화시킨 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 적외선 분광기 분석 그래프.
c : 실시예 2와 같이 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지한 후 자외선을 조사하여 안정화시킨 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 적외선 분광기 분석 그래프.
d : 실시예 1과 같이 전기방사로 제조된 폴리아크릴로니트릴 섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지한 후 자외선을 조사하여 안정화시킨 다음, 계속해서 열안정화 공정을 거쳐 제조한 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 적외선 분광기 분석 그래프.

Claims (6)

  1. 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile) 전구체(Precursor)를 용매에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 제조하는 공정;
    상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 과산화수소 함유 용액에 침지하는 공정;
    과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사하는 공정; 및
    방사선을 조사한 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 700~3,000℃의 온도로 열처리하여 탄화시키는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 과산화수소 함유 용액에 침지처리된 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사하는 공정과 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 700~3,000℃의 온도로 열처리하여 탄화시키는 공정 사이에 방사선을 조사한 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 200~300℃의 온도에서 2~10분간 열처리하는 열안정화 공정을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 방사선은 감마선, 전자선, 이온빔, 중성자빔, X선 및 자외선 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 방사선의 총 조사선량이 10~500kGy인 것을 특징으로 하는 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 과산화수소 함유 용액에 침지 처리된 폴리아크릴로니트릴 나노섬유에 방사선을 조사할 때 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유가 고정된 상태를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유의 제조방법.
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