디지털 마이크로스코프를 이용한 탄소 섬유의 관찰·측정
탄소 섬유(카본 화이버)는 철이나 콘크리트보다 가볍고 강인한 소재로 항공 우주 분야, 산업 분야, 스포츠 용품에 이르기까지 다양한 제품에 응용됩니다. 여기에서는 디지털 마이크로스코프를 이용한 탄소 섬유 관찰·측정 사례를 소개합니다.
탄소 섬유란
PAN 전구 물질이라 불리는 아크릴 섬유(폴리아크릴로니트릴 섬유)를 약 1000℃의 고온에서 가열해 탄화시킨 섬유입니다. PAN 전구 물질의 직경은 1개당 5~15 미크론으로 머리카락의 약 10분의 1에 불과하지만, 인장 강도는 철의 약 10배, 밀도(체적당 질량)는 약 4분의 1이기 때문에 비강도(중량당 강도)가 약 40배입니다. 강도(쉽게 부서지지 않는 정도)뿐만 아니라 탄성률(쉽게 변형되지 않는 정도)도 뛰어난 재료입니다.
CFRP란
CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics: 탄소 섬유 강화 플라스틱)는 FRP의 일종입니다.
FRP란 2가지 이상의 소재를 조합한 복합 재료(합성물)로, 플라스틱을 모재로 삼고 섬유를 강화재로 첨가하여 고강성·고강도를 실현한 것입니다. FRP 중 탄소 섬유(카본 화이버)를 강화재로 첨가한 것을 CFRP라고 합니다. 고강성, 고강도와 더불어 전도성·내열성·저열팽창성·자기윤활성·X선 투과성 등의 특징도 갖춘 소재입니다.
매우 뛰어난 소재지만 GFRP(글라스 섬유 강화 플라스틱)보다 고가입니다.
또한 가공이 어려워 색이 거무스름해지거나, 표면이 섬유 형상이 되어 버리는 등의 단점도 있습니다.
탄소 섬유 활용 예
탄소 섬유는 다양한 업계에서 활용됩니다. 여기에서는 주요 활용 사례를 소개하겠습니다.
- 자동차·오토바이
- 용도: 루프·스포일러·시트 프레임·휠·머플러 커버·보디 프레임
- 우주 업계
- 용도: 로켓·인공위성 부품
- 항공 업계
- 용도: 기체·헬리콥터 블레이드
- 철도
- 용도: 차체·차량 받침대
- 산업 기계
- 용도: 로봇 부품·반송 장비의 핸드·암·프레임
- 전자 제품
- 용도: PC 케이스·하우징·스마트폰 커버
- 일용품
- 용도: 안경·선글라스 프레임·헬멧
- 압력 용기
- 용도: CNG 탱크·수소 탱크·소방용 공기 봄베
- 의료 기기
- 용도: X선 촬영 장비 윗면 판·X선 필름 카세트
- 복지·요양
- 용도: 휠체어·의족·어시스트 슈트
- 스포츠 업계
- 용도: 골프 클럽 샤프트·테니스 라켓·자전거 프레임
- 레저 업계
- 용도: 낚싯대·요트·크루저·스키·스노 보드
디지털 마이크로스코프를 이용한 탄소 섬유 관찰·측정 사례
KEYENCE의 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 탄소 섬유의 최신 관찰·측정 사례를 소개합니다.
화상 연결 기능을 통해 넓은 범위를 고해상도로 관찰할 수 있습니다.
Optical Shadow Effect Mode 화상
Optical Shadow Effect Mode+Color 화상
