• 제목/요약/키워드: Mesophase pitch

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열분해잔사유로부터 불균일계 불소화공정에 의해 제조된 메조페이스 피치의 특성 (The Characteristics of Mesophase Pitch Prepared by Heterogeneous Fluorination Process from Pyrolysis Fuel Oil)

  • 김도영;김지현;이형익;이영석
    • 공업화학
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    • 제27권5호
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    • pp.537-542
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    • 2016
  • 본 연구에서는 불균일계 불소화 개질 공정을 이용하여 열분해잔사유(PFO)로부터 메조페이스 피치를 제조하였다. 이 공정은 다양한 온도의 직접 불소화 공정과 $390^{\circ}C$의 열처리 공정을 통하여 진행하였다. 제조된 피치는 연화점, 원소분석, 푸리에 변환 적외선 분광 분석, 고분해능 X-ray 회절 분석 그리고 편광 현미경 분석을 실시하였다. 제조된 피치의 탄소 함량은 직접 불소화 공정의 반응 온도 증가에 따라 함께 상승하였으며, 그 산소, 질소 그리고 황 성분은 완전하게 제거되었다. 불소화 온도가 증가함에 따라서, 메조페이스 소구체의 생성, 성장, 합체, 정렬이 관찰되었다. 탄소 육각망면의 층간간격이 감소하였고 결정자 크기가 증가하였다. 또한, 지방족 화합물의 축 중합으로 인한 방향족 화합물의 함량 증가가 관찰되었다. 이러한 결과는 반응 온도의 증가에 따라 증가된 불소 라디칼의 반응성에 기인한다. 불소화 반응은 열분해잔사유가 라디칼 반응에 의한 중합반응의 촉진으로, 방향족 화합물의 생성을 돕는 것으로 판단된다.

잠재적 이방성 핏치를 이용한 탄소성형체 제조 (Preparation of Carbon Solid from Dormant Mesophase Pitch without using a Binder)

  • 김제영;이성영;최재훈;박양덕
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.396-402
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    • 1992
  • Carbon solid was prepared from dormant mesophase pitch (DMPP) without using a binder and its properties were characterized. DMPP powder was stabilized with air or nitric acid in pretreatment stage so that it might not soften in later heat ttreatment stage. Optimum sintering properties were obtained from carbon powder with 2.36∼2.38 of C/H atomic ratio and 1.27∼1.40 of C/O atomic ration in air stabilization. In nitric acid stabilization, optimum sintering properties were obtained when 20∼40 vol.% of nitric acid solution was used. Compressive strength increased up to 1200$^{\circ}C$ of heat treatment temperature, and the highest compressive strength and bulk density of carbon solid from DMPP were 3000 kgf/㎤, respectively. The optical properties of carbon solid obtained was fine mosaic structure. Carbon solid after graphitization showed the properties of hard carbon due to stabilization and its shore hardness was 120.

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석탄계 타르의 열처리 중 압력변화에 따른 변성 콜타르 핏치의 미세구조 및 물성 변화 (Changes of Microstructure and Properties of Manufactured Modified Pitches via Pressure Changes during Heat Treatments in Coal Tar Pitch)

  • 고효준;정성모;한지훈;박창욱;김명수;임연수
    • 한국재료학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.293-300
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    • 2014
  • Coal-tar pitch, a feedstock which can be heat-treated to create graphite, is composed of very complex molecules. Coal-tar pitch is a precursor of many useful carbon materials (e.g., graphite, carbon fibers, electrodes and matrices of carbon/carbon composites). Modified coal-tar pitch (MCTP) was prepared using two different heat-treatment methods and their properties were characterized and compared. One was prepared using heat treatment in nitrogen gas; the other was prepared under a pressure of 350 mmHg in air. The MCTPs were investigated to determine several properties, including softening point, C/H ratio, coke yield, formation of anisotropic mesophase and viscosity. The MCTPs were subject to considerable changes in chemical composition due to condensation and polymerization in the used-as-received coal-tar pitch after heat-treatment under different conditions. The MCTPs showed considerable increases in softening point, C/H ratio, and coke yield, compared to those of as-received coal-tar pitch. The MCTP formed by heat-treatment in nitrogen showed isotropic phases below $350^{\circ}C$ for 1 h of soaking time. However, MCTP heat-treated under high pressure (350 mmHg) showed isotropic phases below $300^{\circ}C$, and showed anisotropic phases above $350^{\circ}C$, for 1 h of soaking time. The viscosity of the MCTPs increased with increase in their softening points.

불소화 메조페이스 핏치로 제조된 그라파이트 폼의 물리/화학적 특성 (Physical-Chemical Properties of Graphite Foams Produced with Fluorinated Mesophase Pitch)

  • 김지현;김도영;이형익;이영석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권6호
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    • pp.830-837
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    • 2016
  • 그라파이트 폼의 압축강도를 향상시키기 위하여 메조페이스 핏치를 공기분위기에서 산화안정화 한 후 다양한 불소 부분압으로 처리하였다. 불소화 처리된 메조페이스 핏치의 불소/탄소 표면화학 조성은 불소 부분압에 따라서 약 23.75%~61.48%의 범위를 가진다. 불소화 메조페이스 핏치기반 그라파이트 폼의 압축강도는 겉보기 밀도의 증가에 비례하여 증가되었다. 불소/탄소 표면화학 조성이 35.93%의 값을 갖는 메조페이스 핏치로부터 제조된 그라파이트 폼의 압축강도는 최대 $2.93{\pm}0.06MPa$의 값을 보여 주었으며, 이 값은 미처리된 메조페이스 핏치로부터 제조된 그라파이트 폼과 비교하여 27.95% 증가되었다. 이러한 결과는 표면에너지가 큰 불소 작용기로 인한 메조페이스 핏치간의 계면결합력이 그 압축강도를 증가시켰기 때문으로 여겨진다.

(Hydroxypropyl)celluloses와 에스테르 및 에테르 유도체들의 합성과 Cholesteric 상의 특성 (Synthesis and Cholesteric Mesophase Properties of (Hydroxypropyl)celluloses, Their Ester and Ether Derivatives)

  • 정승용;정종현;마영대
    • 폴리머
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    • 제25권2호
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    • pp.279-292
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    • 2001
  • 몰치환도 (MS)가 다른 두 종류의 (hydroxypropyl)celluloses (HPCs)와 이들로부터 3가지의 유도체, 즉 (acetoxypropyl)celluloses, (ethoxypropyl)celluloses와 (cyanoethoxypropyl) celluloses들을 합성함과 동시에 이들의 열 및 액정상의 특성을 검토하였다. 모든 시료들은 상온에서 cholesteric 상의 반사색깔들을 나타내며 온도상승에 의해 광학 pitch(λ$_{ms}$ )가 증가하는 우측방향의 나선구조를 형성하였다. 그러나, 검토한 유도체들의 액정상에서 등방상액체로의 전이온도($T_{i}$)와 유리전이온도, 동일한 온도에서 액정상이 나타내는 λ$_{m}$ 의 크기 그리고 λ$_{m}$ 의 온도의존성은 MS와 HPC에 도입된 측쇄의 길이 및 화학구조에 크게 의존하였다. 이들의 결과를 치환기의 극성과 유연성의 차이 그리고 주쇄들간의 거리 등과의 관련하에서 검토하였다. 모든 유도체들에 있어서, λ$_{m}$ 값들은 액정상의 $T_{i}$보다 높은 온도에서 무한대로 접근하므로 온도에 의한 나선방향의 역전은 검출되지 않았다.

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핏치계 탄소섬유 제조에 있어서 산화공정이 물성에 미치는 영향 (Study of the Influence of Oxidation Treatment on the Pitch Based Carbon Fiber Properties)

  • 김홍;성하진;권영배
    • 한국기계연구소 소보
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    • 통권15호
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    • pp.57-66
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    • 1985
  • Fibers with a high degree of axial preferred orientation can be obtained from mesophase pitch. Prior to cabonization, the pitch fibers must be rendered in fusible so that their orientation is preserved. The stabilization of the pitch fibers was heated at temperature between $250^{circ}C$ and $300^{circ}C$ and a treatment time 5 to 80minutes. Oxidized fibers heated $1800^{circ}C$without stretching. Pitch based carbon fiber have a young's modulus as high as 304GN/$m^2$. The structure of the pitch cased carbon fiber is determining factor for the mechanical properties of the produced fibers. The structure depending on the pitch precursor as well as on the oxidation time.

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