단일-벽 탄소 나노튜브(SWCNT) 분말에 대한 기술 보고서

1. 제품개요 및 핵심정보

제품명: 고-순도 단일-벽 탄소나노튜브 분말

화학 구조: 단일 층의 그래핀을 롤링하여 형성된 이음매 없는 관형 구조

물리적 형태: 흑색~진회색의 초-미세 분말

생산 표준: ISO/TS 80004-13 국제나노소재표준규격을 준수합니다.

배치 일관성: 직경편차 ±8% 이하, 길이편차 ±12% 이하

2. 구조적 매개변수 및 사양

직경 범위: 0.8-2.0 nm (맞춤 직경 분포 가능)

평균 길이: 5-30 μm (단, 중, 장 튜브 사양 가능)

키랄성 제어: 반도체-형 함량 70% 이상(키랄성-강화 제품 가능)

번들 구조: 번들당 평균 5~10개의 개별 튜브, 번들 직경 5~15 nm

비표면적: 600~1300m²/g(BET법)

3. 순도 및 불순물 관리

탄소 순도: >98% (Standard Grade), >99.5%(높음-순도 등급)

금속 잔류물: <2 wt% (Fe, Co, Ni catalyst residues)

비정질 탄소: <3% (Measured by TPO-Temperature Programmed Oxidation)

재 함량: <1% (Measured at 900°C in air)

표면 기능 그룹: Pristine state C/O atomic ratio >30, 카르복실화/수산화 기능화 제품 이용 가능

4. 주요 성과 매개변수

4.1 전기적 특성

고유 전도성:

금속: 10⁴-10⁵ S/cm(개별 튜브 측정)

반도체: 10²-10³ S/cm(개별 튜브 측정)

거시적인 전기적 성능:

분말 펠릿 저항률: 0.1-1.0 Ω·cm

박막 시트 저항: 100-500 Ω/sq (90% 투과율에서)

삼출 임계값: 0.01-0.05 중량%(고분자 매트릭스에서)

전계-효과 이동도: 10,000-50,000cm²/V·s(반도체 박막 트랜지스터)

4.2 열적 특성

축방향 열전도율: 3000-3500 W/m·K (이론적)

방사형 열전도도: 20-30 W/m·K

열 안정성:

공기 환경: 산화 개시 450-550 정도

Inert atmosphere: Structure stable >1500도

열팽창 계수: 축방향 -1.5×10⁻⁶ K⁻¹

4.3 기계적 성질

인장강도: 50-200 GPa (이론적)

탄성률: 1.0-1.2TPa

파단시 신장: 15-25%

피로생활: >10⁹ 굽힘 주기(5μm 곡률 반경)

5. 분산 솔루션 및 응용 성능

5.1 분산 기술

물리적 분산 방법:

초음파 처리: 권장 전력 500-1000W, 시간 30-60분

고압-압력 균질화: 압력 1000bar 이상, 3~5사이클

볼 밀링: 습식 밀링, 회전 속도 200-400rpm

화학 분산 시스템:

수성 시스템: SDBS, SDS 계면활성제, 농도 0.5-1.0 중량%

유기 시스템: NMP, DMF 용매, 분산 농도 2-5mg/mL

폴리머 용융: 이중-나사 압출, 최적 온도 200-300도

기능성 제품 시리즈:

카르복실화: -COOH 함량 1-5 at%

아미노화: -NH₂ 함량 0.5-2 at%

불소화: F 함량 3-10 at%

PEG-접목: 분자량 2000-5000 Da

5.2 복합재료 성능 데이터

폴리머 복합재(0.5wt% 로딩):

전도도 향상: 10⁶~10⁸배

열전도율 증가: 200-300%

인장강도 증가: 30-50%

유리전이온도 : 15~25도 증가

에폭시 수지 시스템(1.0wt% 로딩):

체적 저항률: 10³-10⁴ Ω·cm

열전도율: 1.2-1.5W/m·K

굴곡 탄성률: 40-60% 증가

5.3 박막 준비 매개변수

진공 여과 필름:

두께: 50-200 nm 제어 가능

시트 저항: 50-200Ω/sq

빛 투과율: 85-95% (550 nm 파장)

유연성: 굽힘 반경에서 파손 없음<1 mm

스프레이-코팅 필름:

두께 균일성: ±10%

접착력: 5B 등급(ASTM D3359)

시트 저항 균일성: ±15%

6. 품질 관리 시스템

6.1 원재료 기준

촉매 전구체 순도: 99.9% 이상

탄소원 순도: 99.99% 이상

반응가스 순도: 99.999% 이상

운반 가스 순도: 99.999% 이상

6.2-진행 중 모니터링

실시간-모니터링 매개변수:

반응 온도: 750-950도, 제어 정확도 ±2도

가스 유량: 정확도 ±1%

압력 제어: 정확도 ±0.5%

공정 품질 관리 포인트:

촉매 제조: 입자 크기 분포(DLS 방법)

CVD 반응: 성장 품질의 온라인 라만 모니터링

포집 과정: 보호가스 내 산소 함량<1 ppm

6.3 완제품 테스트

구조적 특성:

TEM: 직경 분포, 튜브 벽 무결성

SEM: 길이 분포, 형태 관찰

라만 분광법: D/G 비율<0.1, RBM peak analysis

XRD: 결정 구조, 흑연화 정도

구성 분석:

XPS: 표면 화학 상태, 작용기 분석

TGA: 순도 측정, 열 안정성

ICP-MS: 금속 불순물 함량

EA: C, H, O, N 원소 분석

성능 테스트:

4-포인트 프로브: 전기 전도도

핫 디스크: 열전도도

UV-Vis-NIR: 광학적 특성

AFM: 기계적 성질

7. 제조 능력 및 공급 보증

7.1 품질 관리 능력

테스트 장비 투자:

고해상도-TEM: 2개 단위, 분해능 0.1 nm

전계 방출 SEM: 3개 단위, 분해능 1.0nm

라만 분광기: 532/633/785 nm 레이저 장착 장치 4개

X-선 광전자 분광법: 1개 장치, 단색 Al K 소스

실험실 인증:

CNAS-공인 시험소: 테스트 항목 50개

ISO/IEC 17025: 품질 경영 시스템 인증

7.2 연구개발 역량

연구개발팀:

박사. 비율: 45%

평균 업계 경력: 8년

전문 배경: 재료 과학, 화학 공학, 물리학

연구개발 성과:

발명특허 : 38건(허여)

실용신안특허 : 25건

협업 네트워크:

대학 파트너십: Tsinghua University, Peking University, CAS 등 12개 기관

기업 파트너십: CATL, BYD, Huawei 등 30개 이상의 기업

국제 협력: 미국, 독일, 일본의 파트너와 8개 프로젝트

8. 포장 및 물류 서비스

8.1 표준 포장 사양

R&D 등급 포장:

100mg: 유리병, 아르곤 보호

500mg: 알루미늄 호일 백, 진공 포장

1g: 이중-층 포장, 건조제 보호

생산 등급 포장:

10g: 알루미늄 캔, 질소- 충전 밀봉

50g : 스테인레스 캔, 진공포장

100g/500g: 맞춤 포장, 방습-방지 및 정전기 방지-

8.2 특별 포장 요구사항

불활성 가스 보호:

산소 함량:<10 ppm

수분 함량:<1 ppm

씰 무결성: 헬륨 누출 테스트<10⁻⁸ Pa·m³/s

온도-조절 포장:

냉장 포장: 2~8도 운송

급속-냉동 포장: -20도 운송

실시간-모니터링: 운송 중 온도 로거

9. 기술지원 서비스

9.1 사전-판매 기술 지원

애플리케이션 컨설팅:

재료 선택 권장 사항

제형 설계 지침

공정 매개변수 최적화

샘플 테스트:

무료 샘플: 50mg 시험 샘플 이용 가능

성능 테스트: 영업일 기준 3~5일 이내에 테스트 보고서 제공

애플리케이션 검증: 예비 애플리케이션 테스트 지원

9.2 판매 중 기술 지침

프로세스 교육:

분산 기술 교육

복합재료 준비 교육

품질관리 핵심사항 교육

현장-지원:

엔지니어 현장 안내-

장비 디버깅 지원

공정 매개변수 최적화

9.3 애프터-판매 기술 서비스

문제 해결:

24시간 기술 대응

7일 이내 솔루션 제공

필요한 경우 -현장 기술 지원

지속적인 개선:

정기적인 후속-조치

성과 추적

제형 최적화 제안

10. 지속가능성에 대한 약속

10.1 환경 보호

생산 과정:

폐수 처리: 1차 배출 기준 충족

Exhaust gas treatment: Catalyst recovery rate >95%

Solid waste: Resource utilization rate >90%

청정 생산:

에너지 소비: 업계 평균보다 30% 낮음

Material recycling: Solvent recovery rate >85%

친환경 공정: 수성-기반 분산 기술 개발

10.2 품질 보증

품질 약속:

제품 인증 비율: 100%

Batch consistency: >95%

품질 추적성: 전체-프로세스 추적성

애프터-판매 서비스:

보증 기간: 12개월

반품/교환 정책 : 품질 문제시 무조건

불만사항 대응 : 24시간 이내 대응

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