목차
서문 = 3
차례 = 5
Chapter 1 탄소재료 = 17
1.1 서론 = 17
1.2 탄소원자의 결합과 탄소동소체 = 18
1.2.1 탄소원자의 결합양식 = 18
1.2.2 탄소동소체 = 19
1.2.3 탄소의 구조 = 22
1.3 탄소의 제조와 용도 = 26
1.3.1 탄소재료의 제조 = 26
1.3.2 탄소재료의 용도 = 26
1.4 탄소의 원료 = 27
1.4.1 코크스(Cokes) = 27
1.4.2 핏치(Pitch) = 27
1.4.3 메조페이스(Mesophase) = 28
1.5 탄소재료의 특성 = 28
1.5.1 탄소재료의 전자적 성질 = 28
1.5.2 탄소재료의 열적 성질 = 29
1.5.3 탄소재료의 기계적 성질 = 31
1.5.4 탄소재료의 화학적 성질 = 34
1.5.5 탄소재료의 표면 특성 = 34
1.5.6 기타 탄소재료의 특성 = 39
1.6 결론 = 41
참고문헌 = 42
Chapter 2 탄소재료의 종류 = 45
2.1 서론 = 45
2.2 탄소섬유 = 46
2.2.1 탄소섬유의 역사 = 47
2.2.2 탄소섬유의 종류 = 47
2.2.3 탄소섬유의 특징 = 54
2.2.4 탄소섬유의 제조 = 56
2.2.5 탄소섬유의 제조기술 동향 = 61
2.2.6 탄소섬유의 표면처리기술 = 63
2.3 카본블랙 = 71
2.3.1 카본블랙의 제법에 따른 분류 = 72
2.3.2 카본블랙의 특성 = 74
2.3.3 카본블랙의 표면화학적 특성 = 77
2.3.4 카본블랙의 특성에 따른 보강성 = 79
2.3.5 카본블랙의 최신 기술동향 = 81
2.3.6 카본블랙의 용도 = 82
2.4 활성탄소 = 83
2.4.1 활성탄소의 제조 = 84
2.4.2 활성탄소의 흡착특성 = 86
2.4.3 등온흡착곡선 = 89
2.4.4 활성탄소의 표면처리 = 99
2.5 인조흑연 = 102
2.5.1 인조흑연의 종류 = 103
2.5.2 인조흑연의 특징 = 105
2.5.3 압출 성형재 제조방법 = 107
2.5.4 구조와 특성 = 113
2.5.5 용도 = 114
2.6 다이아몬드 = 118
2.6.1 종류 = 119
2.6.2 조성 및 결정 = 119
2.6.3 특성 = 120
2.6.4 구조 및 탄소 동소체 = 124
2.6.5 다이아몬드 합성 = 126
2.6.6 다이아몬드의 용도 및 응용 = 128
2.7 탄소나노튜브 = 133
2.7.1 서론 = 133
2.7.2 탄소나노튜브의 구조 = 135
2.7 3 탄소나노튜브의 특성과 응용 = 137
2.7.4 탄소나노튜브의 합성 방법 = 138
2.7.5 탄소나노튜브의 물성 = 143
2.7.6 탄소나노튜브의 이용 = 146
2.8 플러렌 = 151
2.8.1 플러렌의 형태 = 152
2.8.2 다양한 플러렌의 발견 = 153
2.8.3 플러렌의 응용 = 154
참고문헌 = 158
Chapter 3 생체재료용 탄소재료 = 167
3.1 서론 = 167
3.2 탄소재료와 세포의 관계 = 170
3.3 기질로 사용되는 생체 탄소재료 = 172
3.3.1 LTI-carbon(Low temperature isotropic pyrolytic carbon) = 172
3.3.2 Titanium oxide 코팅된 LTI-carbon = 177
3.3.3 Ta-C(Tetrahedral amorphous carbon) 필름 = 183
3.4. 코팅 형태로 사용되는 탄소 생체재료 = 187
3.4.1 RF PCVD method = 188
3.4.2 VPAD method = 191
3.4.3 IB method = 193
3.4.4 IBAD method = 194
3.4.5 CFRP(Carbon fibers-reinforced plastic matrix composites) = 195
3.4.6 CFRC(Carbon fibers-reinforced carbon matrix composites) = 199
3.4.7 Ta-C 코팅된 Ti-6Al-4V = 201
3.5 인공장기 = 205
3.5.1 인공간장과 인공신장 = 206
3.5.2 인공심장판막 = 208
3.5.3 내구성 및 강도 높은 열분해 탄소 심장 밸브 = 209
3.5.4 인공뼈 및 인공관절 = 209
3.5.5 경조직 고정용 인공소재 = 211
3.5.6 인공치근 = 211
3.5.7 인공혈관 및 인공기관 = 213
3.5.8 인공인대 및 인공힘줄 = 214
3.5.9 안과용 탄소재 = 215
3.5.10 카본 세라믹스 = 215
3.5.11 탄소 인공장기의 문제점 = 216
3.6 의료기술 지원용 탄소재 = 216
3.6.1 탄소전극 = 216
3.6.2 탄소섬유의 안전성 = 217
3.7 결론 = 217
참고문헌 = 219
Chapter 4 에너지저장용 탄소소재 = 225
4.1 서론 = 225
4.1.1 대체에너지란? = 227
4.1.2 에너지 저장 기본원리 = 228
4.1.3 에너지 저장의 개념 = 229
4.2 이차전지 = 230
4.2.1 이차전지의 원리와 특성 = 232
4.2.2 이차전지용 전극재료(활물질) = 234
4.3 연료전지 = 257
4.3.1 연료전지의 기본 개념 및 원리 = 257
4.3.2 연료전지의 종류 및 구성 = 258
4.3.3 연료전지의 특성 = 264
4.3.4 MEA의 개요 = 264
4.3.5 연료전지의 장점 및 전망 = 277
4.3.6 연료전지 종류별 특성, 용도 및 개발현황 = 278
4.4 전기화학축전기(Supercapacitors) = 279
4.4.1 전기화학 및 전기이중층 원리 = 279
4.4.2 전기화학축전기란? = 281
4.4.3 전기화학축전기의 작동원리 = 282
4.4.4 전기화학축전기의 특징 = 286
4.4.5 전기화학축전기의 구조 = 287
4.4.6 전기화학축전기의 분류 및 특성 비교 = 289
4.4.7 전기화학축전기 기술연구 = 291
4.4.8 전기화학축전기의 활용 분야 = 292
4.4.9 국내ㆍ외 기술개발 현황 및 문제점 = 294
4.4.10 초고용량 커패시터 전극용 탄소재료 = 298
4.5 수소저장용 탄소재료 = 299
4.5.1 다양한 수소의 저장법 = 300
4.5.2 탄소재료에 의한 수소저장 = 301
4.5.3 활성탄소를 이용한 수소저장 = 305
4.5.4 탄소섬유/탄소나노섬유를 이용한 수소저장 = 306
4.5.5 탄소나노튜브를 이용한 수소저장 = 307
4.6 기타 탄소재료를 이용한 수소저장 = 310
4.7 결론 = 311
참고문헌 = 312
Chapter 5 우주ㆍ항공용 탄소재료 = 317
5.1 서론 = 317
5.2 탄소섬유 강화 복합재료 = 320
5.2.1 탄소섬유의 종류 = 321
5.2.2 탄소섬유강화 복합재료의 종류 = 324
5.3 탄소/탄소 복합재료 = 340
5.3.1 탄소/페놀 복합재료 = 351
5.3.2 탄소/PAA 복합재료 = 353
5.4 우주왕복선용 탄소/탄소 복합재료 = 357
5.5 항공기 브레이크용 탄소/탄소 복합재료 = 372
5.6 로켓 및 항공용 탄소/탄소 복합재료 = 375
5.7 탄소나노튜브 = 378
5.8 결론 = 382
참고문헌 = 383
Chapter 6 원자력 분야에서 탄소재료 응용 = 389
6.1 서론 = 389
6.2 원자로의 기본구성 및 요구물성 = 395
6.2.1 핵연료 = 395
6.2.2 핵연료봉 = 404
6.2.3 피복재 = 406
6.2.4 감속재 = 409
6.2.5 냉각재 = 411
6.2.6 제어물질(중성자 흡수재) = 411
6.2.7 반사재 = 412
6.2.8 차폐재 = 412
6.2.9 피복재, 스리브재 = 413
6.3 원자로에 사용되는 탄소재료 및 현상 = 413
6.3.1 원자로에 사용되는 탄소재료 = 413
6.3.2 원자로에 실제 적용된 재료특성의 현상 = 416
6.4 핵융합 응용 = 421
6.4.1 핵융합장치에서의 탄소재료의 이용 = 421
6.4.2 핵융합로용 재료로서의 용도 = 422
6.4.3 행융합재료로서 필요로 하는 성질 = 423
6.5 핵연료봉 = 426
6.5.1 소결체 제조공정 = 426
6.5.2 핵연료 피복관 제조공정 = 428
6.6 핵폐기물 처리 = 429
6.6.1 핵폐기물 = 429
6.6.2 핵폐기물의 분류 = 430
6.6.3 저준위핵폐기물 = 431
6.6.4 고준위핵폐기물 = 432
6.6.5 형태에 따른 핵폐기물 처리와 탄소재료 = 433
6.7 방사선 = 436
6.7.1 방사선 종류 및 성질 = 436
6.7.2 일반 방사전 이용에 사용되는 탄소재료 = 441
6.7.3 중성자 측정 = 443
6.8 향후 전망 = 445
참고문헌 = 447
Chapter 7 제철ㆍ제강분야의 탄소재료 = 449
7.1 서론 = 449
7.2 제철 분야의 응용 = 452
7.2.1 석탄의 특성 = 457
7.2.2 원료탄 품질의 평가 = 457
7.2.3 코크스 = 459
7.2.4 코크스 제조 기술 = 462
7.2.5 코크스로 = 465
7.2.6 가탄제 = 466
7.3 제강 분야의 응용 = 471
7.3.1 제강공정 장치 = 473
7.3.2 제강공정의 종류 = 477
7.3.3 제강법의 종류 = 477
7.3.4 자동차 구조물 = 480
7.4 탄소강 = 481
7.4.1 탄소강의 성질 = 483
7.4.2 탄소함유량에 따른 탄소강의 분류 = 491
7.4.3 탄소강의 용도에 따른 분류 = 492
7.4.4 조직에 따른 탄소강의 분류 = 496
7.4.5 탄소강의 냉각속도와 강의조직 = 498
7.4.6 탄소강의 평형상태와 조직 = 499
7.4.7 탄소강의 열간 및 냉간가공 = 501
7.5 전극 = 504
7.5.1 전극의 소모 = 504
7.5.2 흑연전극 = 505
7.5.3 흑연전극의 특성 및 장점 = 508
7.5.4 인조흑연전극 = 509
참고문헌 = 513
Chapter 8 토목ㆍ건축용 탄소재료 = 517
8.1 서론 = 517
8.2 토목섬유 = 519
8.3 토목섬유 제품의 종류 = 522
8.4 토목섬유 제품의 기능 = 528
8.5 토목ㆍ건축용 탄소섬유 = 530
8.5.1 토목ㆍ건축용 탄소섬유의 특성 = 530
8.5.2 토목ㆍ건축용 탄소섬유의 형태에 따른 분류 = 531
8.5.3 토목ㆍ건축용 탄소섬유의 평가 방법 = 536
8.6 탄소섬유를 사용한 보강공법의 종류 및 보강 메커니즘 = 538
8.6.1 탄소섬유시트 보강공법 = 540
8.6.2 탄소섬유의 토목ㆍ건축 분야에의 응용 = 547
8.6.3 토목ㆍ건축용 탄소섬유시트의 기술 및 연구동향 = 549
8.6.4 최근 기술 동향 = 554
8.7 향후전망 = 555
참고문헌 = 556
Chapter 9 환경공학 분야의 탄소재료 = 559
9.1 서론 = 559
9.2 다공성 탄소재료 = 560
9.3 대기 환경 분야 = 563
9.3.1 유독가스 악취가스의 제거 = 565
9.3.2 탈황, 탈질소 = 567
9.3.3 에어필터 = 569
9.3.4 기타 = 574
9.4 수질 환경 분야 = 575
9.4.1 상수처리 = 577
9.4.2 하수처리 = 579
9.4.3 항균성의 부여 = 582
9.4.4 기타 = 584
9.5 결론 = 592
참고문헌 = 594
맺음말 = 597
찾아보기 = 599