KR20210052648A - Carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus and manufacturing method the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus and a method for manufacturing the carbon fiber-graphene composite. In the carbon fiber-graphene composite manufactured by using the carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus, graphene is coated on carbon fibers, thereby exhibiting excellent performance by imparting excellent thermal conductivity, electrical conductivity, electromagnetic wave shielding, etc.

Description

탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치 및 이의 제조방법{CARBON FIBER-GRAPHENE COMPOSITE MANUFACTURING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}Carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus and manufacturing method thereof {CARBON FIBER-GRAPHENE COMPOSITE MANUFACTURING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}

본 발명은 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치 및 상기 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus and a method of manufacturing the carbon fiber-graphene composite.

탄소 나노 튜브(Carbon nanotube)는 6 각형 고리로 연결된 탄소들이 긴 대롱 모양을 이루는 지름 1 nm 크기의 미세한 분자이다. 탄소 원자가 3 개씩 결합하여 벌집 모양의 구조를 갖게 된 탄소 평면이 도르르 말려서 튜브 모양이 됐다고 해서 붙여진 이름이다. 인장력이 강철보다 100 배 강하고 유연성이 뛰어난 미래형 신소재이다. 속이 비어있어 가벼우며, 전기전도도가 구리만큼 잘 통하며, 열전도도 또한 다이아몬드 만큼이나 좋은 것으로 알려져 있다. 게다가 탄소 나노 튜브는 튜브의 지름 크기에 따라 도체가 되기도 하고 반도체가 되는 성질이 있음이 밝혀지면서 차세대 반도체 물질로도 각광을 받고 있다.Carbon nanotubes are microscopic molecules with a diameter of 1 nm in which carbons connected by hexagonal rings form a long round shape. The name is given because the carbon plane, which has a honeycomb-like structure by bonding three carbon atoms each, is rolled up into a tube shape. It is a futuristic new material with excellent flexibility and 100 times stronger tensile strength than steel. It is light because it is hollow, has electrical conductivity as well as copper, and thermal conductivity is known to be as good as diamond. In addition, carbon nanotubes are attracting attention as a next-generation semiconductor material as it has been found to be a conductor or a semiconductor depending on the diameter of the tube.

한편, 그래핀(graphene)은 2007 년부터 전 세계적으로 주목받기 시작한 탄소계 신소재로서, 흑연(graphite)의 층상 구조에서 고립된 단일층 또는 10 층 미만의 층으로, 3 개의 전자가 sp2 결합을 하고, 1개의 전자는 2 차원적 평면의 상·하면에 π-결합을 한 평면 벌집 모양의 구조를 갖는다. 이러한 구조를 갖는 그래핀은 2 차원 평면에서 전자들의 움직임이 탄도성(Ballistic)을 갖게 되어, 길이에 상관없는 전기전도성을 나타내므로 허용전류 밀도가 109 A/cm2으로서 구리 및 은 등과 같은 금속의 1,000 배 이상의 전류밀도를 나타내며, 탄소 나노 튜브(Carbon nanotube)보다 전기전도도가 더 좋은 것으로 평가되고 있다. 그래핀의 이러한 특성에 기인하여, 도전재료, 전자파 차폐재료, 태양전지, 고분자 복합재료 등에 응용되고 있다.On the other hand, graphene (graphene) is a carbon-based new materials began receiving attention worldwide since 2007, graphite (graphite) with a layer of a single layer or less than 10 layers, isolated from the layered structure, the three electrons of sp 2 bond And, one electron has a planar honeycomb structure with π-bonds on the top and bottom of the two-dimensional plane. So having such a structure pin is a metal, such as a two-dimensional movement of the electrons in the plane are given ballistic (Ballistic), copper and silver exhibits an electrical conductivity without regard to a length of allowable current density of 10 9 a A / cm 2 It exhibits a current density of 1,000 times or more, and is evaluated to have better electrical conductivity than carbon nanotubes. Due to these characteristics of graphene, it has been applied to conductive materials, electromagnetic wave shielding materials, solar cells, and polymer composite materials.

이러한 그래핀의 여러 형태 가운데, 산화 그래핀(Graphene oxide, GO)은 많은 친수성 산소 작용기(Oxygenfunctional group)를 가지고 있으며, 이러한 산소 작용기는 복합 재료를 보강할 수 있는 높은 가공성을 부여할 수 있다.Among the various types of graphene, graphene oxide (GO) has many hydrophilic oxygen functional groups, and these oxygen functional groups can impart high workability to reinforce the composite material.

한편, 탄소섬유 복합재는 비강도, 비탄성, 내열성과 같은 물성이 다른 종류의 섬유에 비해 월등히 우수하고, 경량이면서 고강도, 고탄성 복합체를 만들 수 있는 장점이 있는 물질이다. 탄소섬유 복합재에 있어서, 탄소섬유를 포함하는 매트릭스가 플라스틱인 것을 탄소섬유 강화 플라스틱이라 하고, 금속인 것을 탄소섬유 강화 금속, 탄소인 것을 탄소 복합 재료라고 한다.On the other hand, the carbon fiber composite material is a material that is superior to other types of fibers in physical properties such as specific strength, inelasticity, and heat resistance, and has the advantage of being lightweight and capable of making a high-strength, high-elastic composite. In the carbon fiber composite material, a matrix containing carbon fibers is referred to as a plastic carbon fiber-reinforced plastic, metal is referred to as a carbon fiber-reinforced metal, and carbon is referred to as a carbon composite material.

상기 탄소섬유 복합재는 1950 년대에서 시작되어 오늘날에 이르기까지 여러 분야에서 사용이 점차 증가하고 있다. 특히, 탄소섬유 복합재의 발달은 소재 고유의 특성인 비강성, 내식성, 내마모성, 고강도, 우수한 감쇠 특성으로 현재 항공산업에 가장 많이 사용되고 있으며, 스포츠용품, 기계구조물, 자동차 등 많은 분야에서 사용이 점차 증가하고 있다.The carbon fiber composite material started in the 1950s and has been gradually increasing in use in various fields until today. In particular, the development of carbon fiber composites is the most widely used in the aviation industry at present due to the inherent characteristics of the material, such as non-rigidity, corrosion resistance, abrasion resistance, high strength, and excellent damping properties. I'm doing it.

본 발명자들은 상기와 같은 탄소섬유 복합재에 대하여 연구하던 중, 기본 재료로서 탄소섬유의 표면에 그래핀을 코팅함으로써 우수한 열전도도, 전기전도도 및 전자파 차폐 등의 기능성을 부여한 탄소섬유-그래핀 복합체를 제조하기 위해 본 연구를 시작하게 되었다. 이에, 상기와 같은 연구를 거듭한 끝에 롤투롤 공정을 이용하여 탄소섬유에 그래핀을 코팅시키는 장치를 개발하게 되었으며, 상기 장치를 이용하게 되면 제조 공정 시간을 현저히 단축시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have been researching the carbon fiber composite material as described above, by coating graphene on the surface of the carbon fiber as a basic material, thereby producing a carbon fiber-graphene composite that has excellent thermal conductivity, electrical conductivity, and functions such as shielding electromagnetic waves. In order to do this, I started this study. Accordingly, after repeating the above studies, a device for coating graphene on carbon fibers using a roll-to-roll process was developed, and it was discovered that the manufacturing process time can be remarkably shortened when the device is used. Was completed.

이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1386765호는 그래핀이 코팅된 전도성 전자섬유 및 이의 제조방법에 대하여 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent Registration No. 10-1386765 discloses a conductive electronic fiber coated with graphene and a method for manufacturing the same.

본 발명은 전술한 문제를 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치를 제공한다.The present invention was conceived to solve the above-described problem, and an embodiment of the present invention provides a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus through a roll-to-roll process.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법을 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention provides a method of manufacturing a carbon fiber-graphene composite through a roll-to-roll process.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. It will be possible.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은, As a technical means for achieving the above-described technical problem, one aspect of the present invention,

탄소섬유의 표면을 전처리하기 위한 표면처리부; 상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 그래핀 코팅부; 상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 건조부; 및 상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 환원 처리부;를 포함하는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치를 제공한다.A surface treatment unit for pretreating the surface of the carbon fiber; A graphene coating unit for coating graphene on the surface-treated carbon fiber; A drying unit for drying the graphene-coated carbon fiber; And it provides a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus through a roll-to-roll process comprising a; and a reduction treatment unit for reducing the graphene by treating the dried graphene-coated carbon fiber at a high temperature.

상기 전처리는 플라즈마를 이용하여 수행되는 것일 수 있다.The pretreatment may be performed using plasma.

상기 플라즈마의 세기는 300 W 내지 1.5 kW인 것일 수 있다.The intensity of the plasma may be 300 W to 1.5 kW.

상기 전처리는 5 분 내지 10 분 동안 수행되는 것일 수 있다.The pretreatment may be performed for 5 to 10 minutes.

상기 그래핀 코팅부에서 코팅된 그래핀은 산화 그래핀이며, 상기 그래핀은 수용액에 용해되어 있는 것일 수 있다.The graphene coated in the graphene coating part is graphene oxide, and the graphene may be dissolved in an aqueous solution.

상기 건조는 100℃ 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.The drying may be performed at a temperature of 100°C to 200°C.

상기 환원 처리부의 고온 처리는 500℃ 내지 800℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.The high-temperature treatment of the reduction treatment unit may be performed at a temperature of 500°C to 800°C.

상기 환원 처리부의 고온 처리는 30 분 내지 2 시간 동안 수행되는 것일 수 있다.The high-temperature treatment of the reduction treatment unit may be performed for 30 minutes to 2 hours.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은, In addition, another aspect of the present invention,

탄소섬유의 표면을 전처리하는 단계; 상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 단계; 상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 단계; 및 상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 단계;를 포함하는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법을 제공한다.Pre-treating the surface of the carbon fiber; Coating graphene on the surface-treated carbon fiber; Drying the graphene-coated carbon fiber; And reducing the graphene by subjecting the dried graphene-coated carbon fiber to a high temperature.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조장치를 이용하여 제조된 탄소섬유-그래핀 복합체는 탄소섬유에 그래핀이 코팅됨으로써 우수한 열전도도, 전기전도도, 전자파 차폐 등의 기능성이 부여되어 우수한 성능을 나타내는 것일 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon fiber-graphene composite manufactured using the apparatus for manufacturing a carbon fiber-graphene composite through the roll-to-roll process is coated with graphene on the carbon fiber to provide excellent thermal and electrical conductivity. , Electromagnetic wave shielding, and the like are imparted to show excellent performance.

또한, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체는 롤투롤 공정을 통하여 제조되기 때문에 제조 시간을 현저하게 단축시켜, 단시간에 대량생산이 가능하다. 더불어, 탄소섬유의 표면을 플라즈마를 이용하여 전처리하기 때문에 그래핀의 코팅 전에 탄소섬유에 코팅된 외부 코팅 물질을 제거할 수 있으며, 탄소섬유의 표면적을 증가시킬 수 있어 그래핀이 높은 함량으로 균일하게 코팅될 수 있다.In addition, since the carbon fiber-graphene composite is manufactured through a roll-to-roll process, the manufacturing time is remarkably shortened, and mass production is possible in a short time. In addition, since the surface of the carbon fiber is pretreated using plasma, the outer coating material coated on the carbon fiber can be removed before the graphene is coated, and the surface area of the carbon fiber can be increased. Can be coated.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치의 정면도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플라즈마 처리 후 탄소섬유의 표면을 나타낸 SEM 사진이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 탄소섬유-그래핀 복합체의 표면을 나타낸 SEM 사진이다.1 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a carbon fiber-graphene composite according to an embodiment of the present invention.
2 is a top view of an apparatus for manufacturing a carbon fiber-graphene composite according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view of an apparatus for manufacturing a carbon fiber-graphene composite according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are SEM photographs showing the surface of carbon fibers after plasma treatment prepared according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are SEM photographs showing the surface of a carbon fiber-graphene composite manufactured according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. However, the present invention may be implemented in various different forms, and the present invention is not limited by the embodiments described herein, and the present invention is only defined by the claims to be described later.

덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the entire specification of the present invention, "including" a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본원의 제 1 측면은,The first aspect of the present application,

탄소섬유의 표면을 전처리하기 위한 표면처리부; 상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 그래핀 코팅부; 상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 건조부; 및 상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 환원 처리부;를 포함하는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치를 제공한다.A surface treatment unit for pretreating the surface of the carbon fiber; A graphene coating unit for coating graphene on the surface-treated carbon fiber; A drying unit for drying the graphene-coated carbon fiber; And it provides a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus through a roll-to-roll process comprising a; and a reduction treatment unit for reducing the graphene by treating the dried graphene-coated carbon fiber at a high temperature.

이하, 본원의 제 1 측면에 따른 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치의 개략도이고, 도 2는 상기 제조장치의 상면도이며, 도 3은 상기 제조장치의 정면도를 나타낸다.Hereinafter, an apparatus for manufacturing a carbon fiber-graphene composite according to the first aspect of the present application will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. 1 is a schematic diagram of a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus, FIG. 2 is a top view of the manufacturing apparatus, and FIG. 3 is a front view of the manufacturing apparatus.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치는 롤투롤 공정을 통하여 진행되는 것일 수 있다. 즉, 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 각각의 공정이 롤투롤 공정으로 진행되기 때문에 연속적으로 상기 탄소섬유-그래핀 복합체가 제조되는 것일 수 있다. 따라서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치를 이용하여 탄소섬유-그래핀 복합체를 제조하게 되면 연속적인 제조가 가능하기 때문에 대량 생산이 가능한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus may be performed through a roll-to-roll process. That is, as shown in FIGS. 1 to 3, since each process is performed in a roll-to-roll process, the carbon fiber-graphene composite may be continuously manufactured. Accordingly, when a carbon fiber-graphene composite is manufactured using the carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus, mass production may be possible because continuous production is possible.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치는 탄소섬유의 표면을 전처리하기 위한 표면처리부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 표면처리는 상기 탄소섬유의 외면에 코팅된 외부 코팅 물질 등을 제거하고, 탄소섬유의 표면적을 증가시키기 위하여 수행되는 것일 수 있다. 따라서, 상기 탄소섬유는 그래핀의 코팅 전에 상기와 같이 전처리 공정이 수행되기 때문에 이후 공정에서 코팅되는 그래핀이 높은 함량으로 균일하게 코팅 가능한 것일 수 있다. 한편, 상기 전처리는 바람직하게 플라즈마를 이용하여 수행되는 것일 수 있으며, 상기 플라즈마 처리에 의해 탄소섬유 표면에 화학적 기능기가 부착되고, 탄소의 결합구조 및 거칠기가 조절되는 것일 수 있다. 상기 플라즈마 처리는 대기압 플라즈마 처리 또는 진공 플라즈마 처리일 수 있으며, 바람직하게는 대기압 플라즈마 처리를 이용하여 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 대기압 플라즈마 처리는 대기압 하에서 공기 또는 아르곤 기체를 이용하여 수행되는 것으로서, 이를 통해 탄소섬유 표면에 C-C, C=C, -CH, C-H, OH 등의 화학적 기능기들이 형성되는 것일 수 있다. 또한, 상기 플라즈마에 의해 탄소섬유 표면이 개질되어 탄소 결합들이 변형되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 흑연 구조의 sp2 결합이 다이아몬드 구조의 sp3 결합 구조로 변형되는 것일 수 있다. 한편, 상기 탄소섬유는 팬(PAN)계, 핏치(Pitch)계 또는 레이언(Rayon)계에서 선택된 어느 하나 이상인 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, the carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus may include a surface treatment unit for pretreating the surface of the carbon fiber. The surface treatment may be performed to remove an external coating material coated on the outer surface of the carbon fiber and increase the surface area of the carbon fiber. Therefore, since the carbon fiber is subjected to the pretreatment process as described above before coating the graphene, the graphene coated in the subsequent process may be uniformly coated with a high content. Meanwhile, the pretreatment may be preferably performed using plasma, and a chemical functional group is attached to the surface of the carbon fiber by the plasma treatment, and the bonding structure and roughness of carbon are adjusted. The plasma treatment may be atmospheric pressure plasma treatment or vacuum plasma treatment, and preferably may be performed using atmospheric pressure plasma treatment. Specifically, the atmospheric pressure plasma treatment is performed using air or argon gas under atmospheric pressure, and through this, chemical functional groups such as CC, C=C, -CH, CH, OH may be formed on the surface of the carbon fiber. . In addition, the surface of the carbon fiber may be modified by the plasma to deform carbon bonds. Specifically, the sp 2 bond of the graphite structure may be transformed into the sp 3 bond structure of the diamond structure. Meanwhile, the carbon fiber may be one or more selected from a PAN system, a pitch system, or a Rayon system.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 플라즈마의 세기는 300 W 내지 1.5 kW일 수 있고, 바람직하게는 500 W 내지 1 kW인 것일 수 있다. 또한, 상기 전처리는 5 분 내지 10 분 동안 수행되는 것일 수 있다. 따라서, 상기 전처리는 상기 플라즈마의 세기에 따라 적정 시간 동안 수행되는 것일 수 있으며, 종래 전처리 공정에 비하여 공정 시간이 현저하게 단축 가능한 것일 수 있다. 더불어, 상기 표면처리부는 플라즈마 처리에 의해 수행되기 때문에 오존이 발생할 수 있으며, 상기 발생하는 오존을 제거하기 위한 대기처리장치를 추가로 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, the intensity of the plasma may be 300 W to 1.5 kW, preferably 500 W to 1 kW. In addition, the pretreatment may be performed for 5 to 10 minutes. Accordingly, the pretreatment may be performed for an appropriate time according to the intensity of the plasma, and the process time may be remarkably shortened compared to the conventional pretreatment process. In addition, since the surface treatment unit is performed by plasma treatment, ozone may be generated, and may further include an atmospheric treatment device for removing the generated ozone.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치는 상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 그래핀 코팅부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 표면처리된 탄소섬유는 롤투롤 공정에 의해 그래핀 코팅부로 이동하는 것일 수 있으며, 그래핀이 용해되어 있는 그래핀 수용액에 상기 탄소섬유가 침지된 후, 건조부로 이동함으로써 탄소섬유 표면에 상기 그래핀 수용액이 코팅되는 것일 수 있다. 이때, 상기 그래핀 수용액은 바람직하게, 증류수 및 그래핀의 혼합용액인 것일 수 있으며, 상기 증류수 100 중량부 대비 상기 그래핀의 함량은 10 중량부 내지 30 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus may include a graphene coating unit for coating graphene on the surface-treated carbon fiber. The surface-treated carbon fiber may be transferred to the graphene coating part by a roll-to-roll process, and after the carbon fiber is immersed in a graphene aqueous solution in which graphene is dissolved, the carbon fiber is moved to the drying part, thereby forming the graphene on the surface of the carbon fiber. It may be coated with an aqueous fin solution. At this time, the graphene aqueous solution may preferably be a mixed solution of distilled water and graphene, and the content of the graphene relative to 100 parts by weight of the distilled water may be 10 parts by weight to 30 parts by weight.

구체적으로, 상기 그래핀 수용액은 용기 내에 수용되어 있는 것일 수 있으며, 상기 표면처리된 탄소섬유가 투입롤을 통하여 상기 용기 내에 수용된 그래핀 수용액에 침지되는 것일 수 있다. 이후, 상기 그래핀 수용액에 침지된 탄소섬유는 탈착롤을 통하여 상기 용기 외부로 이동하는 것일 수 있으며, 용기 외부로 이동된 탄소섬유는 건조부로 이동하는 것일 수 있다. 이때, 상기 건조부로 이동되기 전의 탄소섬유는 대기와 접촉함으로써 표면에 코팅된 그래핀이 산화반응을 일으켜 산화 그래핀이 형성되는 것일 수 있다. 한편, 상기 그래핀 코팅부의 공정 시간은 1 시간 미만으로 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 약 10 분 동안 수행되는 것일 수 있다.Specifically, the graphene aqueous solution may be accommodated in a container, and the surface-treated carbon fiber may be immersed in the graphene aqueous solution accommodated in the container through an input roll. Thereafter, the carbon fibers immersed in the graphene aqueous solution may move to the outside of the container through a desorption roll, and the carbon fibers moved to the outside of the container may move to the drying unit. At this time, the carbon fiber before being moved to the drying unit may be formed by contacting the atmosphere so that the graphene coated on the surface causes an oxidation reaction to form graphene oxide. On the other hand, the process time of the graphene coating unit may be performed in less than 1 hour, preferably may be performed for about 10 minutes.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치는 상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 건조부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 건조부는 상기 탄소섬유에 코팅된 그래핀에 함유되어 있는 증류수를 제거하기 위한 공정으로서, 건조 방법에는 크게 제한이 없으나, 약 100℃ 내지 200℃의 온도, 바람직하게는 약 150℃ 온도에서 1 시간 미만, 바람직하게는 약 10 분 동안 수행되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus may include a drying unit for drying the graphene-coated carbon fiber. The drying unit is a process for removing distilled water contained in graphene coated on the carbon fiber, and the drying method is not limited, but at a temperature of about 100°C to 200°C, preferably at a temperature of about 150°C for 1 hour It may be performed for less than, preferably about 10 minutes.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치는 상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 환원 처리부를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 그래핀, 구체적으로는 산화 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리 시킴으로써 상기 산화 그래핀이 환원되는 것일 수 있으며, 이를 통해 상기 그래핀이 탄소섬유의 표면에 더욱 강하게 점착되는 것일 수 있다. 이때, 상기 고온 처리는 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기 하에서 500℃ 내지 800℃의 온도로 수행되는 것일 수 있으며, 약 1 시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 한편, 상기 환원 처리부는 상기한 바와 같이, 타 공정에 비하여 공정 시간이 다소 길기 때문에 상기 건조부 및 환원 처리부 사이에 감속기를 설치하여 공정시간을 조절하는 것일 수 있다. 더불어, 상기 환원 처리부는 고온 처리에 의해 오존이 발생할 수 있으며, 상기 발생하는 오존을 제거하기 위한 대기처리장치를 추가로 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus may include a reduction treatment unit for reducing the graphene by processing the dried graphene-coated carbon fiber at a high temperature. That is, the graphene, specifically, the graphene oxide may be reduced by subjecting the carbon fiber coated with graphene oxide to a high temperature, and through this, the graphene may be more strongly adhered to the surface of the carbon fiber. . In this case, the high-temperature treatment may be performed at a temperature of 500°C to 800°C in an argon (Ar) and nitrogen (N 2) atmosphere, and may be performed for about 1 hour. On the other hand, as described above, the reduction processing unit may have a slightly longer processing time than other processes, and thus a reduction gear may be installed between the drying unit and the reduction processing unit to adjust the processing time. In addition, the reduction treatment unit may generate ozone by high-temperature treatment, and may further include an atmospheric treatment device for removing the generated ozone.

본원의 제 2 측면은, The second aspect of the present application,

탄소섬유의 표면을 전처리하는 단계; 상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 단계; 상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 단계; 및 상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 단계;를 포함하는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법을 제공한다.Pre-treating the surface of the carbon fiber; Coating graphene on the surface-treated carbon fiber; Drying the graphene-coated carbon fiber; And reducing the graphene by subjecting the dried graphene-coated carbon fiber to a high temperature.

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.Detailed descriptions of parts overlapping with the first aspect of the present application have been omitted, but the description of the first aspect of the present application may be equally applied even if the description is omitted in the second aspect.

이하, 본원의 제 2 측면에 따른 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법에 대하여 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a carbon fiber-graphene composite according to the second aspect of the present application will be described in detail step by step.

우선, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법은 탄소섬유의 표면을 전처리하는 단계;를 포함한다. 상기 표면처리는 상기 탄소섬유의 외면에 코팅된 외부 코팅 물질 등을 제거하고, 탄소섬유의 표면적을 증가시키기 위하여 수행되는 것일 수 있다. 따라서, 상기 탄소섬유는 그래핀의 코팅 전에 상기와 같이 전처리 공정이 수행되기 때문에 이후 공정에서 코팅되는 그래핀이 높은 함량으로 균일하게 코팅 가능한 것일 수 있다. 한편, 상기 전처리는 바람직하게 플라즈마를 이용하여 수행되는 것일 수 있으며, 상기 플라즈마 처리에 의해 탄소섬유 표면에 화학적 기능기가 부착되고, 탄소의 결합구조 및 거칠기가 조절되는 것일 수 있다. 상기 플라즈마 처리는 대기압 플라즈마 처리 또는 진공 플라즈마 처리일 수 있으며, 바람직하게는 대기압 플라즈마 처리를 이용하여 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 대기압 플라즈마 처리는 대기압 하에서 공기 또는 아르곤 기체를 이용하여 수행되는 것으로서, 이를 통해 탄소섬유 표면에 C-C, C=C, -CH, C-H, OH 등의 화학적 기능기들이 형성되는 것일 수 있다. 또한, 상기 플라즈마에 의해 탄소섬유 표면이 개질되어 탄소 결합들이 변형되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 흑연 구조의 sp2 결합이 다이아몬드 구조의 sp3 결합 구조로 변형되는 것일 수 있다. 한편, 상기 탄소섬유는 팬(PAN)계, 핏치(Pitch)계 또는 레이언(Rayon)계에서 선택된 어느 하나 이상인 것일 수 있다. First, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the carbon fiber-graphene composite includes a step of pre-treating the surface of the carbon fiber. The surface treatment may be performed to remove an external coating material coated on the outer surface of the carbon fiber and increase the surface area of the carbon fiber. Therefore, since the carbon fiber is subjected to the pretreatment process as described above before coating the graphene, the graphene coated in the subsequent process may be uniformly coated with a high content. Meanwhile, the pretreatment may be preferably performed using plasma, and a chemical functional group is attached to the surface of the carbon fiber by the plasma treatment, and the bonding structure and roughness of carbon are adjusted. The plasma treatment may be atmospheric pressure plasma treatment or vacuum plasma treatment, and preferably may be performed using atmospheric pressure plasma treatment. Specifically, the atmospheric pressure plasma treatment is performed using air or argon gas under atmospheric pressure, and through this, chemical functional groups such as CC, C=C, -CH, CH, OH may be formed on the surface of the carbon fiber. . In addition, the surface of the carbon fiber may be modified by the plasma to deform carbon bonds. Specifically, the sp 2 bond of the graphite structure may be transformed into the sp 3 bond structure of the diamond structure. Meanwhile, the carbon fiber may be one or more selected from a PAN system, a pitch system, or a Rayon system.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 플라즈마의 세기는 300 W 내지 1.5 kW일 수 있고, 바람직하게는 500 W 내지 1 kW인 것일 수 있다. 또한, 상기 전처리는 5 분 내지 10 분 동안 수행되는 것일 수 있다. 따라서, 상기 전처리는 상기 플라즈마의 세기에 따라 적정 시간 동안 수행되는 것일 수 있으며, 종래 전처리 공정에 비하여 공정 시간이 현저하게 단축 가능한 것일 수 있다. 더불어, 상기 표면처리부는 플라즈마 처리에 의해 수행되기 때문에 오존이 발생할 수 있으며, 상기 발생하는 오존을 제거하기 위한 대기처리장치를 추가로 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, the intensity of the plasma may be 300 W to 1.5 kW, preferably 500 W to 1 kW. In addition, the pretreatment may be performed for 5 to 10 minutes. Accordingly, the pretreatment may be performed for an appropriate time according to the intensity of the plasma, and the process time may be remarkably shortened compared to the conventional pretreatment process. In addition, since the surface treatment unit is performed by plasma treatment, ozone may be generated, and may further include an atmospheric treatment device for removing the generated ozone.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법은 상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 단계;를 포함한다. 상기 표면처리된 탄소섬유는 롤투롤 공정에 의해 그래핀 코팅부로 이동하는 것일 수 있으며, 그래핀이 용해되어 있는 그래핀 수용액에 상기 탄소섬유가 침지된 후, 건조부로 이동함으로써 탄소섬유 표면에 상기 그래핀 수용액이 코팅되는 것일 수 있다. 이때, 상기 그래핀 수용액은 바람직하게, 증류수 및 그래핀의 혼합용액인 것일 수 있으며, 상기 증류수 100 중량부 대비 상기 그래핀의 함량은 10 중량부 내지 30 중량부인 것일 수 있다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the carbon fiber-graphene composite includes a step of coating graphene on the surface-treated carbon fiber. The surface-treated carbon fiber may be transferred to the graphene coating part by a roll-to-roll process, and after the carbon fiber is immersed in a graphene aqueous solution in which graphene is dissolved, the carbon fiber is moved to the drying part, thereby forming the graphene on the surface of the carbon fiber. It may be coated with an aqueous fin solution. At this time, the graphene aqueous solution may preferably be a mixed solution of distilled water and graphene, and the content of the graphene relative to 100 parts by weight of the distilled water may be 10 parts by weight to 30 parts by weight.

구체적으로, 상기 그래핀 수용액은 용기 내에 수용되어 있는 것일 수 있으며, 상기 표면처리된 탄소섬유가 투입롤을 통하여 상기 용기 내에 수용된 그래핀 수용액에 침지되는 것일 수 있다. 이후, 상기 그래핀 수용액에 침지된 탄소섬유는 탈착롤을 통하여 상기 용기 외부로 이동하는 것일 수 있으며, 용기 외부로 이동된 탄소섬유는 건조부로 이동하는 것일 수 있다. 이때, 상기 건조부로 이동되기 전의 탄소섬유는 대기와 접촉함으로써 표면에 코팅된 그래핀이 산화반응을 일으켜 산화 그래핀이 형성되는 것일 수 있다. 한편, 상기 그래핀 코팅부의 공정 시간은 1 시간 미만으로 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 약 10 분 동안 수행되는 것일 수 있다.Specifically, the graphene aqueous solution may be accommodated in a container, and the surface-treated carbon fiber may be immersed in the graphene aqueous solution accommodated in the container through an input roll. Thereafter, the carbon fibers immersed in the graphene aqueous solution may move to the outside of the container through a desorption roll, and the carbon fibers moved to the outside of the container may move to the drying unit. At this time, the carbon fiber before being moved to the drying unit may be formed by contacting the atmosphere so that the graphene coated on the surface causes an oxidation reaction to form graphene oxide. On the other hand, the process time of the graphene coating unit may be performed in less than 1 hour, preferably may be performed for about 10 minutes.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법은 상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 단계;를 포함한다. 상기 건조시키는 단계는 상기 탄소섬유에 코팅된 그래핀에 함유되어 있는 증류수를 제거하기 위한 공정으로서, 건조 방법에는 크게 제한이 없으나, 약 100℃ 내지 200℃의 온도, 바람직하게는 약 150℃ 온도에서 1 시간 미만, 바람직하게는 약 10 분 동안 수행되는 것일 수 있다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the carbon fiber-graphene composite includes drying the carbon fiber coated with the graphene. The drying step is a process for removing distilled water contained in graphene coated on the carbon fiber, and the drying method is not limited, but at a temperature of about 100°C to 200°C, preferably at a temperature of about 150°C. It may be performed for less than 1 hour, preferably about 10 minutes.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법은 상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 단계;를 포함한다. 즉, 상기 그래핀, 구체적으로는 산화 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리 시킴으로써 상기 산화 그래핀이 환원되는 것일 수 있으며, 이를 통해 상기 그래핀이 탄소섬유의 표면에 더욱 강하게 점착되는 것일 수 있다. 이때, 상기 고온 처리는 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기 하에서 500℃ 내지 800℃의 온도로 수행되는 것일 수 있으며, 약 1 시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 한편, 상기 환원시키는 단계는 상기한 바와 같이, 타 공정에 비하여 공정 시간이 다소 길기 때문에 상기 건조시키는 단계의 건조부 및 환원시키는 단계의 환원 처리부 사이에 감속기를 설치하여 공정시간을 조절하는 것일 수 있다. 더불어, 상기 환원 처리부는 고온 처리에 의해 오존이 발생할 수 있으며, 상기 발생하는 오존을 제거하기 위한 대기처리장치를 추가로 포함하는 것일 수 있다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the carbon fiber-graphene composite includes reducing the graphene by subjecting the dried graphene-coated carbon fiber to a high temperature. That is, the graphene, specifically, the graphene oxide may be reduced by subjecting the carbon fiber coated with graphene oxide to a high temperature, and through this, the graphene may be more strongly adhered to the surface of the carbon fiber. . In this case, the high-temperature treatment may be performed at a temperature of 500°C to 800°C in an argon (Ar) and nitrogen (N 2) atmosphere, and may be performed for about 1 hour. On the other hand, the reducing step may be to adjust the process time by installing a reducer between the drying part of the drying step and the reduction treatment part of the reducing step, as the process time is somewhat longer than that of other processes, as described above. . In addition, the reduction treatment unit may generate ozone by high-temperature treatment, and may further include an atmospheric treatment device for removing the generated ozone.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예. 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조Example. Preparation of carbon fiber-graphene composite

본 발명에 따른 탄소섬유-그래핀 복합체를 제조하기 위하여 도 1 내지 3에 도시된 바와 같은 롤투롤 장치를 사용하였다. 우선, 탄소섬유에 1 kW 세기의 플라즈마를 10 분 동안 조사함으로써 전처리 공정을 수행하였다. 상기 전처리 공정 후에 탄소섬유를 투입롤을 이용하여 그래핀 수용액이 수용되어 있는 용기 내로 투입시켰으며, 탈착롤을 이용하여 상기 용기 외부로 이동시켰다. 이때, 상기 그래핀 수용액은 증류수 및 그래핀을 포함하는 용액으로서, 탄소섬유를 상기 수용액에 침지시킴으로써 탄소섬유 외부에 그래핀 수용액을 코팅하였으며, 상기 코팅은 10 분 동안 수행되었다. 그 후, 상기 그래핀 수용액이 코팅된 탄소섬유를 건조부에 이동시켜 150℃의 온도에서 10 분동안 건조시킴으로써 그래핀 수용액에 함유된 증류수를 모두 제거하였다. 마지막으로, 상기 건조된 탄소섬유를 환원 처리부로 이동시켜 500℃ 내지 800℃의 온도에서 1 시간 동안 고온 처리시킴으로써 그래핀을 환원시켰으며, 그래핀이 코팅된 탄소섬유 즉, 탄소섬유-그래핀 복합체를 수득하였다.In order to manufacture the carbon fiber-graphene composite according to the present invention, a roll-to-roll device as shown in FIGS. 1 to 3 was used. First, the pretreatment process was performed by irradiating the carbon fiber with plasma of 1 kW intensity for 10 minutes. After the pretreatment process, carbon fibers were introduced into a container containing an aqueous solution of graphene using an input roll, and moved to the outside of the container using a desorption roll. At this time, the graphene aqueous solution is a solution containing distilled water and graphene, and the graphene aqueous solution was coated on the outside of the carbon fiber by immersing the carbon fiber in the aqueous solution, and the coating was performed for 10 minutes. Thereafter, the carbon fiber coated with the graphene aqueous solution was moved to a drying unit and dried at a temperature of 150° C. for 10 minutes to remove all distilled water contained in the graphene aqueous solution. Finally, graphene was reduced by moving the dried carbon fiber to a reduction treatment unit and high-temperature treatment at a temperature of 500°C to 800°C for 1 hour, and graphene-coated carbon fiber, that is, a carbon fiber-graphene composite Was obtained.

실험예 1. 전처리 공정 후 탄소섬유의 표면 관찰Experimental Example 1. Observation of the surface of carbon fiber after pretreatment process

상기 실시예에서 플라즈마 전처리 공정을 수행한 후의 탄소섬유 표면을 관찰하였으며, 이의 SEM 사진을 도 4a 및 4b에 나타내었다. 도 4a 및 4b에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 처리된 탄소섬유는 매끄러운 표면을 가지고 있었으며, 이를 통해 탄소섬유에 코팅된 이물질 등이 모두 제거되었음을 확인할 수 있었다.In the above example, the surface of the carbon fiber after performing the plasma pretreatment process was observed, and SEM photographs thereof are shown in FIGS. 4A and 4B. As shown in FIGS. 4A and 4B, the plasma-treated carbon fiber had a smooth surface, and it was confirmed that all foreign substances coated on the carbon fiber were removed through this.

실험예 2. 탄소섬유-그래핀 복합체의 표면 관찰Experimental Example 2. Surface observation of carbon fiber-graphene composite

상기 실시예에서 제조된 탄소섬유-그래핀 복합체의 표면을 관찰하였으며, 이의 SEM 사진을 도 5a 및 5b에 나타내었다. 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 상기 제조된 탄소섬유-그래핀 복합체는 탄소섬유의 표면에 그래핀이 균일하게 코팅되어 있음을 확인할 수 있었다.The surface of the carbon fiber-graphene composite prepared in the above example was observed, and SEM photographs thereof are shown in FIGS. 5A and 5B. 5A and 5B, it was confirmed that the prepared carbon fiber-graphene composite was uniformly coated with graphene on the surface of the carbon fiber.

Claims (9)

탄소섬유의 표면을 전처리하기 위한 표면처리부;
상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 그래핀 코팅부;
상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 건조부; 및
상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 환원 처리부;
를 포함하는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
A surface treatment unit for pretreating the surface of the carbon fiber;
A graphene coating unit for coating graphene on the surface-treated carbon fiber;
A drying unit for drying the graphene-coated carbon fiber; And
A reduction treatment unit for reducing the graphene by processing the dried graphene-coated carbon fiber at a high temperature;
Carbon fiber through a roll-to-roll process comprising a-graphene composite manufacturing apparatus.
 제1항에 있어서,
상기 전처리는 플라즈마를 이용하여 수행되는 것인 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
The method of claim 1,
The pretreatment is a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus that is performed using plasma.
 제2항에 있어서,
상기 플라즈마의 세기는 300 W 내지 1.5 kW인 것인 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
The method of claim 2,
The intensity of the plasma is 300 W to 1.5 kW of carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus.
 제1항에 있어서,
상기 전처리는 5 분 내지 10 분 동안 수행되는 것인 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
The method of claim 1,
The pretreatment is a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus that is performed for 5 to 10 minutes.
 제1항에 있어서,
상기 그래핀 코팅부에서 코팅된 그래핀은 산화 그래핀이며,
상기 그래핀은 수용액에 용해되어 있는 것인 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
The method of claim 1,
The graphene coated in the graphene coating part is graphene oxide,
The graphene is a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus that is dissolved in an aqueous solution.
 제1항에 있어서,
상기 건조는 100℃ 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것인 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
The method of claim 1,
The drying is carried out at a temperature of 100 ℃ to 200 ℃ carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus.
 제1항에 있어서,
상기 환원 처리부의 고온 처리는 500℃ 내지 800℃의 온도에서 수행되는 것인 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
The method of claim 1,
The high-temperature treatment of the reduction treatment unit is carried out at a temperature of 500 ℃ to 800 ℃ carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus.
 제1항에 있어서,
상기 환원 처리부의 고온 처리는 30 분 내지 2 시간 동안 수행되는 것인 탄소섬유-그래핀 복합체 제조장치.
The method of claim 1,
The high-temperature treatment of the reduction treatment unit is a carbon fiber-graphene composite manufacturing apparatus that is performed for 30 minutes to 2 hours.
 탄소섬유의 표면을 전처리하는 단계;
상기 표면처리된 탄소섬유에 그래핀을 코팅하는 단계;
상기 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 건조시키는 단계; 및
상기 건조된 그래핀이 코팅된 탄소섬유를 고온 처리하여 상기 그래핀을 환원시키는 단계;
를 포함하는 롤투롤 공정을 통한 탄소섬유-그래핀 복합체의 제조방법.Pre-treating the surface of the carbon fiber;
Coating graphene on the surface-treated carbon fiber;
Drying the graphene-coated carbon fiber; And
Reducing the graphene by treating the dried graphene-coated carbon fiber at a high temperature;
A method of manufacturing a carbon fiber-graphene composite through a roll-to-roll process comprising a.
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