전도성 탄소 첨가제로서 탄소 나노튜브(CNT)의 대안으로는 주로 카본 블랙과 그래핀이 있습니다. 이러한 각 재료는 CNT와 비교할 때 고유한 장점과 과제를 가지고 있습니다.
카본 블랙:
카본 블랙은 다양한 응용 분야, 특히 타이어 산업에서 일반적으로 사용됩니다. 일반적으로 그래핀과 CNT에 비해 킬로그램당 CO2 배출량이 높으며, 복합재에 더 많은 양을 사용해야 합니다. 2020년 미쉐린의 연구에 따르면 CNT로 강화된 타이어는 다른 나노탄소를 사용한 타이어에 비해 나노입자를 더 적게 방출하는 것으로 나타났습니다. 이는 CNT가 이 분야에서 보다 환경 친화적인 옵션이 될 수 있음을 시사합니다.그래핀:
그래핀: 2차원 소재인 그래핀은 그 특성으로 높은 평가를 받고 있지만 생산 방식과 관련된 문제에 직면해 있습니다. 허머의 방법과 같은 '하향식' 접근 방식은 에너지 집약적이며 상당한 양의 물이 필요하고 독한 화학 물질을 사용해야 합니다. 이러한 요인으로 인해 그래핀 생산은 CNT보다 환경 친화적이지 않고 잠재적으로 비용이 더 많이 듭니다.
비교 및 시장 고려 사항:
이러한 소재의 채택을 고려할 때는 물성과 환경에 미치는 영향의 조합이 중요합니다. CNT는 높은 기계적 강도를 제공하며 구조용 소재부터 전자제품에 이르기까지 다양한 분야에 사용됩니다. 특히 리튬 이온 배터리와 같은 친환경 기술에서 배터리 성능을 향상시키는 전도성 첨가제 역할을 하는 CNT 시장이 확대되고 있습니다.
합성 및 응용:
