학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
권호 | 10권 1호 |
발표분야 | 세라믹스 |
제목 | 레이저 라만 분광분석법을 이용한 산화반응에 의한 탄소섬유의 구조변화 해석 |
초록 | 라만 분광분석은 비 파괴적이고, 미량분석이 가능하고, 정량적 분석까지 가능하며, 라만 분광은 고체시료의 표면근처의 신호를 분석함으로써 마이크로미터 이하 크기의 미소결정에 대한 분석이 가능하여 최근에 고체표면 분석에 주목받고 있는 분석법이다. 최근의 라만 분광분석은 표면의 정성 정량 분석을 넘어 박막공정의 불순물 조사, 상 변화 측정, 잔류응력 측정, 응력분포 측정 등 그 활용범위가 점차 넓어지고 있다. 탄소재료의 구조는 원자간 결합이 sp-, sp2- 및 sp3- 등의 결합방식에 따라 흑연, disordered graphite, fullerene, natonubew, diamond 등으로 나누어질 수 있는데 이런 결합방식에 따라 즉, 탄소재료의 종류에 따라 라만 피크의 위치가 현저하게 차이가 나므로 탄소재료를 분석하는데 유리한 것으로 알려져 있다. 또한 결정립 크기에 따라 그 피크의 폭이 달라지므로 La 및 Lc를 결정하는 데에도 이용되어 왔으며 여러 연구자들에 의해 피크의 폭과 결정립 크기와의 관계식이 유도되어 왔다. 또한 탄소재료가 분쇄 등의 외부 응력을 받았을 경우에도 라만 피크 위치가 달라지므로 특히 탄소재료의 구조해석에 그 이용도가 확대될 것으로 기대된다. 한편, 탄소재료의 산화는 근본적으로 활성자리에서 일어난다고 알려져 있다. 흑연성 결정립의 모서리가 활성자리로 작용하므로 산화과정 중 탄소재료는 그 결정립 크기 및 결정학적 구조가 변하는 것으로 보고되어 있다. 많은 연구자들은 그 구조변화를 XRD 및 TEM 등을 이용하여 분석하였으며 대부분 일치하는 결과를 보고하고 있다. 이 연구에서는 라만 분광법을 이용하여 산화 과정 중에 탄소섬유에서 발생하는 구조 변화를 정량적으로 분석하고자 하였으며, 기존의 XRD 분석결과와 함께 해석하여 두 분석기기 사이의 연관성을 조사하였다. |
저자 | J. S. Roh, C. C. Sorrell |
소속 | Univ. of New South Wales |
키워드 | Raman Spectrosopy; Carbon Fibers; Structure |