KR20160086150A - 알루미늄-그래핀 복합재, 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
알루미늄-그래핀 복합재, 상기 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법, 및 상기 알루미늄-그래핀 복합재를 포함하는 알루미늄 케이블에 관한 것이다.
Description
본원은, 알루미늄-그래핀 복합재, 상기 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법, 및 상기 알루미늄-그래핀 복합재를 포함하는 알루미늄 케이블에 관한 것이다.
발전소에서 생산된 전력을 멀리 떨어져 있는 수용지 또는 1 차 변전소로 송전하기 위한 방법으로서 가공 송전식 방법이 널리 이용된다. 상기 가공 송전식 방법은 발전소에서 생산된 전력을 지상의 철탑에 의해 지지되는 가공송전선을 통해 수용지까지 송전한다.
통상적인 송전용 도체로는 강심으로 보강된 알루미늄 도체, 즉 강심 알루미늄 연선(aluminum conductor steel reinforced, ACSR)이 주로 사용된다. 강심 알루미늄 연선은 여러 가닥의 아연 도금 고탄소 강선으로 이루어진 강심 외주에 여러 가닥의 알루미늄 합금 도체를 연선한 것이 일반적으로 사용된다.
일반적으로 고전압 송전선의 경우 송전탑간의 거리가 멀어질수록 초기 투자비용의 절감 및 운영비용 또한 절감할 수 있으므로 장거리 간격을 유지하기 위한 높은 인장강도를 요구한다. 현재 사용되는 강철 코어를 가진 알루미늄 케이블은 1960 년 이후 반세기 동안 산업 표준으로 사용되어 왔으나, 알루미늄 송전선 다발속의 강철코어는 약한 알루미늄을 강화하기 위해 꼭 필요하지만 무게를 증가시키면서 더 많은 고압송전탑을 필요로 하게 되어 설치비용이 증가한다는 문제, 및 알루미늄과 강철의 이종 접합계면에서 변형량 차이에 의한 부식 및 균열이 발생한다는 문제를 가지고 있다. 또한 최근에는 장거리 송전을 위하여 고압직류송전(high voltage direct current, HVDC) 방식으로 전화되는 추세인데, 직류(DC) 전도의 경우 케이블 단면적 전체가 전류를 전달하기 때문에 강철코어로는 거의 흐르지 않아 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 높은 도전율 및 가벼운 중량을 갖는 중심선이 적용된 가공 송전선의 개발이 요구되고 있다.
이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2011-0104267호는, 알루미늄과 복수 개의 탄소 나노튜브가 결합되어 형성되되 상기 알루미늄 대비 상기 탄소 나노튜브의 중량비가 0.5 내지 3 wt%인 도체부를 포함하는 가공송전선에 관하여 개시하고 있다.
이에, 본원은 알루미늄-그래핀 복합재, 상기 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법, 및 상기 알루미늄-그래핀 복합재를 포함하는 알루미늄 케이블을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 알루미늄-함유 분말을 밀링(milling)하는 단계; 상기 밀링된 알루미늄-함유 분말을 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀에 의해 제 1 코팅하는 단계; 및 상기 제 1 코팅된 알루미늄-함유 분말을 알루미늄-함유 분말에 의해 제 2 코팅하여 알루미늄-그래핀 복합재 분말을 형성하는 단계를 포함하는, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법을 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 상기 본원의 제 1 측면의 방법에 따라 제조되며, 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀에 의해 제 1 코팅된 후 순수한 알루미늄 분말에 의해 제 2 코팅된 알루미늄-함유 복합재 분말을 포함하는, 알루미늄-그래핀 복합재를 제공한다.
본원의 제 3 측면은, 상기 본원의 제 2 측면에 따른 알루미늄-그래핀 복합재를 포함하는, 알루미늄 케이블을 제공한다.
본원의 일 구현예에 따른 알루미늄-그래핀 복합재는, 알루미늄의 저밀도를 유지하면서 동시에 그래핀의 고강도, 높은 열전도 특성, 및 높은 전기전도 특성으로 인해 다양한 분야에 적용 가능한 알루미늄-그래핀 복합재에 관한 것이다.
본원의 일 구현예에 따른 알루미늄-그래핀 복합재는, 그래핀의 고강성, 고강도, 고열, 및 전기전도의 특성으로 인해, 다양한 분야에의 적용이 가능하다. 또한, 알루미늄의 낮은 밀도를 유지하면서 강도를 향상시켰기 때문에, 종래 무게를 증가시키고, 알루미늄과 강철의 이종 접합계면에서 변형량 차이에 의한 부식 및 균열이 발생하는 문제가 있는 강철코어를 대체하여 알루미늄 케이블로서의 적용이 가능하다.
도 1은 본원의 일 구현예에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 과정을 나타낸 개략도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본원의 일 실시예에 있어서, 제조 과정에 따른 알루미늄 분말의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 있어서, 제조 과정에 따른 각각의 라만 스펙트럼(raman spectrum)을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본원의 일 실시에에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재와 순수한 알루미늄 시편의 압축시험 그래프를 나타낸 것이다.
도 2a 내지 도 2d는 본원의 일 실시예에 있어서, 제조 과정에 따른 알루미늄 분말의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 있어서, 제조 과정에 따른 각각의 라만 스펙트럼(raman spectrum)을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본원의 일 실시에에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재와 순수한 알루미늄 시편의 압축시험 그래프를 나타낸 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 1 측면은, 알루미늄-함유 분말을 밀링(milling)하는 단계; 상기 밀링된 알루미늄-함유 분말을 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀에 의해 제 1 코팅하는 단계; 및 상기 제 1 코팅된 알루미늄-함유 분말을 알루미늄-함유 분말에 의해 제 2 코팅하여 알루미늄-그래핀 복합재 분말을 형성하는 단계를 포함하는, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법을 제공한다. 본원은 상기 밀링된 알루미늄-함유 분말 표면에 산화 그래핀을 코팅하는 용액 공정과 상기 용액 공정에서 제조된 복합 분말을 밀링에 의해 밀링되지 않은 상기 알루미늄-함유 분말을 혼합하는 분말 공정을 융합하여 알루미늄-그래핀 복합재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 1은, 본원의 일 구현예에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 과정을 나타낸 개략도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 알루미늄-함유 분말을 밀링에 의해 납작한 형태(판상화)로 제조하여 폴리비닐알코올, 글리세롤 등의 수산화기를 형성할 수 있는 고분자 중합체를 혼합하여 상기 밀링된 알루미늄-함유 분말의 표면에 코팅하고, 상기 고분자 중합체가 코팅된 알루미늄-함유 분말과 산화 그래핀을 혼합한 후 건조하여 산화 그래핀/알루미늄-함유(GO/Al) 분말을 제조한다(제 1 코팅, 용액 공정). 상기 제조된 GO/Al 분말을 열처리하여 환원된 산화 그래핀/알루미늄-함유(rGO/Al) 분말을 제조하고, 상기 제조된 분말 표면을 밀링에 의해 판상화되지 않은 상기 알루미늄-함유 분말로 코팅한다(제 2 코팅). 상기 제조된 분말을 다시 밀링하여 상기 코팅된 알루미늄-함유 분말 내에 환원된 산화 그래핀을 균질하게 분산시키고, 열간 프레싱하여 상기 복합 분말을 일체화함으로써 알루미늄-그래핀 복합재를 제조한다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 알루미늄 분말을 밀링하여 판상화하는 단계는 생략되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 코팅 전 상기 밀링된 알루미늄-함유 분말을 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리아크릴아미드(PAAM), 글리세롤, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자에 의하여 코팅하는 것을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅은 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 글리세롤 등의 수산화기를 형성할 수 있는 고분자 중합체에 의하여 코팅하는 것을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 밀링은 기계적 볼밀법을 이용하여 상기 알루미늄-함유 분말을 판상화하여 상기 그래핀 코팅이 잘 될 수 있도록 상기 알루미늄-함유 분말의 표면을 개질하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 코팅은 상기 알루미늄-함유 분말과 상기 산화 그래핀의 접착력을 증가시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 알루미늄-함유 분말과 그래핀의 접착력은 약하나, 상기 알루미늄-함유 분말에 상기 고분자를 코팅함으로써 상기 알루미늄-함유 분말에 수산화기를 형성하여 접착력을 증가시킬 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 코팅 후 열처리하는 것을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 열처리에 의해 상기 제 1 코팅된 알루미늄-함유 분말의 상기 산화 그래핀이 열적 환원되어 환원된 산화 그래핀이 될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 열처리는 약 300℃ 내지 약 600℃의 온도 범위에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 열처리는 약 300℃ 내지 약 600℃, 약 300℃ 내지 약 550℃, 약 300℃ 내지 약 500℃, 약 300℃ 내지 약 450℃, 약 300℃ 내지 약 400℃, 약 300℃ 내지 약 350℃, 약 350℃ 내지 약 600℃, 약 400℃ 내지 약 600℃, 약 450℃ 내지 약 600℃, 약 500℃ 내지 약 600℃, 또는 약 550℃ 내지 약 600℃의 온도 범위에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 열적 환원이 가능한 최소온도가 약 300℃이며, 상기 열처리의 온도가 약 600℃ 이상일 경우 상기 알루미늄-함유 분말이 상기 그래핀의 탄소와 반응하여 탄화물이 생성될 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 2 코팅은 밀링에 의해 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 제 2 코팅은 상기 제 1 코팅된 알루미늄-함유 분말과 순수한 상기 알루미늄-함유 분말을 혼합하여 밀링하면, 비교적 부드러운 순수한 상기 알루미늄-함유 분말이 상기 제 1 코팅된 알루미늄-함유 분말의 표면에 코팅이 될 수 있다. 또한 상기 제 2 코팅은 상기 제 2 코팅 후 열처리하는 것을 용이하게 하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 수득된 복합재 분말을 열처리하는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 열처리는 약 330℃ 내지 약 600℃의 온도 범위에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 열처리는 약 330℃ 내지 약 600℃, 약 330℃ 내지 약 550℃, 약 330℃ 내지 약 500℃, 약 330℃ 내지 약 450℃, 약 330℃ 내지 약 400℃, 약 330℃ 내지 약 350℃, 약 350℃ 내지 약 600℃, 약 400℃ 내지 약 600℃, 약 450℃ 내지 약 600℃, 약 500℃ 내지 약 600℃, 또는 약 550℃ 내지 약 600℃의 온도 범위에서 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 열처리는 열간 프레싱(hot pressing)을 수행하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 2 코팅 후 상기 열처리 단계 전에 기계적 볼밀법을 이용하여 밀링함으로써 상기 알루미늄-함유 분말 내에 코팅된 상기 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀을 보다 균질하게 분산하는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 밀링은 어트리션 볼밀(attrition ball mill), 유성 볼밀(planetary ball mill), 핸드 믹싱(hand mixing), 또는 스펙스 밀(spex mill)을 이용하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 알루미늄-함유 분말은 알루미늄 금속 또는 알루미나(alumina)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 2 측면은, 상기 본원의 제 1 측면의 방법에 따라 제조되며, 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀에 의해 제 1 코팅된 후 순수한 알루미늄 분말에 의해 제 2 코팅된 알루미늄-함유 복합재 분말을 포함하는, 알루미늄-그래핀 복합재를 제공한다. 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면에 대해 설명한 내용은 제 2 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.
본원의 제 3 측면은, 상기 본원의 제 2 측면에 따른 알루미늄-그래핀 복합재를 포함하는, 알루미늄 케이블을 제공한다. 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면에 대해 설명한 내용은 제 3 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.
이하, 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이에 제한되지 않을 수 있다.
[
실시예
]
구형의 순수한 알루미늄 분말 (직경 86 ㎛, 99.5 % in purity, Chang Sung Corporation, Korea) 100 g을 어트리션 볼 밀링(attrition ball milling)을 이용하여 500 rpm, 6 시간 동안 납작하게 변형시켰다.
폴리비닐알코올(Daejung Chemical & Metals Co Ltd, Korea) 0.5 g을 증류수 70 mL 에 넣고 초음파 처리를 통해 폴리비닐알코올 수용액을 제조하여 상기 폴리비닐알코올 수용액에 상기 납작하게 변형시킨 알루미늄 분말 12 g을 넣고 1 시간 동안 기계적인 교반을 통해 상기 알루미늄 분말 표면에 폴리비닐알코올을 코팅한 후 여과하여 세척하였다. 산화 그래핀(GO)(직경 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛, 두께 0.9 nm 내지 1.3 nm, Graphene Supermarket, Inc, USA) 0.18 g을 증류수 200 mL 에 넣고 초음파 처리하여 산화 그래핀 현탁액(suspension)을 제조하였다. 상기 제조된 알루미늄 슬러리(slurry)에 상기 산화 그래핀 현탁액을 뷰렛을 이용하여 천천히 떨어뜨리면서 3 시간 동안 기계적인 교반을 하였고, 여과 및 세척한 후, 건조하였다. 상기 제조 과정을 2 회 반복하여 총 24 g의 산화 그래핀/알루미늄(GO/Al) 복합 분말을 제조하였다.
상기 제조된 GO/Al 복합 분말 24 g을 진공상태의 관상로(tube furnace)에서 550℃, 2 시간 동안 열처리하여 산화 그래핀을 환원시켜 환원된 산화 그래핀/알루미늄(rGO/Al) 복합 분말을 수득하였다.
상기 제조된 rGO/Al 복합 분말 24 g과 구형의 순수한 알루미늄 분말 48 g(1 : 2의 질량비)을 혼합하여 100 rpm, 30 분 동안 유성 볼 밀링(planetary ball milling) 후, 1 시간 30 분 동안 정지(pause)하는 과정을 8 사이클 반복하여 상기 rGO/Al 복합 분말 표면에 사익 구형의 순수한 알루미늄 분말을 코팅하였다.
상기 제조된 복합 분말을 550 rpm에서 6 시간 동안 어트리션 볼 밀링하였고, 500℃에서 1 시간 동안 289 MPa의 조건으로 열간 프레싱함으로써 일체화시켜 알루미늄-그래핀 복합재를 제조하였다.
도 2a 내지 도 2d는 본원의 일 실시예에 있어서, 제조 과정에 따른 알루미늄 분말의 SEM 이미지를 나타낸 것이다: 밀링에 의해 판상화된 알루미늄 분말(도 2a), 산화 그래핀이 코팅된 알루미늄-함유 분말(도 2b), 밀링에 의해 상기 산화 그래핀이 코팅된 알루미늄-함유 분말을 순수한 알루미늄 분말로 코팅한 복합 분말(도 2c), 밀링에 의해 알루미늄-함유 분말 내에 산화 그래핀을 보다 균질하게 분산한 후의 분말(도 2d).
도 2를 참조하면, 도 2a는 구형의 순수한 알루미늄 분말을 밀링에 의해 납작하게 만든 상태를 나타내었고, 도 2b는 상기 도 2a 분말에 산화 그래핀을 코팅한 상태를 나타내었다. 도 2c는 상기 산화 그래핀을 코팅한 알루미늄 분말에 상기 구형의 순수한 알루미늄 분말을 혼합하여 밀링한 상태로서 상기 순수한 알루미늄 분말이 표면에 코팅됨으로써 환원된 산화 그래핀이 보이지 않는 것을 확인하였다. 도 2d는 상기 도 2c의 분말을 밀링에 의해 잘게 부수어 더 균일해진 표면을 확인할 수 있었다.
도 3은 본원의 일 실시예에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 열간 프레싱한 후의 알루미늄-그래핀 복합재의 TEM 이미지로서, 벌크(bulk) 형태의 알루미늄-그래핀 복합재에 환원된 산화 그래핀 층이 분산되어 있는 것을 확인하였고, 이로 인해 상기 복합재 상에 환원된 산화 그래핀이 포함되어 있다는 것을 알 수 있었다.
도 4는 본원의 일 실시예에 있어서, 제조 과정에 따른 알루미늄 분말의 라만 스펙트럼(raman spectrum)을 나타낸 그래프이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 아래쪽에 있는 그래프부터 차례대로 본 실시예에서 사용된 산화 그래핀 분말, 산화 그래핀이 코팅된 알루미늄 분말, 환원된 산화 그래핀이 코팅된 알루미늄 분말, 및 열처리에 의해 제조된 알루미늄-그래핀 복합재의 라만 스펙트럼으로서, 모든 제조 과정에서 그래핀이 구조를 유지하고 있음을 확인할 수 있었다.
도 5는 본원의 일 실시에에 있어서, 알루미늄-그래핀 복합재와 순수한 알루미늄 시편의 압축시험 그래프를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 환원된 산화 그래핀이 0.6 vol.% 포함된 알루미늄-그래핀 복합재와 산화 그래핀을 제외한 모든 제조 과정을 동일하게 하여 제조된 알루미늄 시료의 압축 시험 결과를 비교한 것으로서, 본 실시예에 따른 알루미늄-그래핀 복합재가 순수한 알루미늄보다 더 우수한 강도를 나타내었다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (9)
- 알루미늄-함유 분말을 밀링(milling)하는 단계;
상기 밀링된 알루미늄-함유 분말을 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀에 의해 제 1 코팅하는 단계; 및
상기 제 1 코팅된 알루미늄-함유 분말을 알루미늄-함유 분말에 의해 제 2 코팅하여 알루미늄-그래핀 복합재 분말을 형성하는 단계
를 포함하는, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코팅 전 상기 밀링된 알루미늄-함유 분말을 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 글리세롤, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자에 의하여 코팅하는 것을 추가 포함하는 것인, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 코팅은 밀링에 의해 수행되는 것인, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 수득된 복합재 분말을 열처리하는 단계를 추가 포함하는, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 열처리는 330℃ 내지 600℃의 온도 범위에서 수행되는 것인, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 밀링은 어트리션 볼밀(attrition ball mill), 유성 볼밀(planetary ball mill), 핸드 믹싱(hand mixing), 또는 스펙스 밀(spex mill)을 이용하여 수행되는 것인, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 알루미늄-함유 분말은 알루미늄 금속 또는 알루미나를 포함하는 것인, 알루미늄-그래핀 복합재의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되며, 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀에 의해 제 1 코팅된 후 순수한 알루미늄 분말에 의해 제 2 코팅된 알루미늄-함유 복합재 분말을 포함하는, 알루미늄-그래핀 복합재.
- 제 8 항에 따른 알루미늄-그래핀 복합재를 포함하는, 알루미늄 케이블.
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