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탄소 섬유;알루미늄, 규소, 규소 산화물 및 알루미늄 산화물 중에서 선택하는 어느 하나 이상의 재료이며, 상기 탄소 섬유 상에 적층된 지지층;상기 지지층과 서로 다른 금속 또는 금속 산화물 중에서 선택하는 재료이며, 상기 지지층 상에 적층된 보강층;상기 보강층 표면에 위치하는 탄소 나노튜브 형성용 촉매; 및상기 촉매 상에 형성된 탄소 나노튜브들로 이루어진 층을 포함하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체
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제1항에 있어서, 상기 촉매는 철, 코발트, 니켈, 철-코발트, 철-니켈, 코발트-니켈, 철-몰리브덴, 코발트-몰리브덴 및 니켈-몰리브덴 중에서 선택하는 적어도 하나의 금속인 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체
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제1항에 있어서, 상기 보강층은 알루미나, 알루미늄, 산화티타늄 및 이들의 조합물로 이루어지는 군에서 선택하는 재료인 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체
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제1항에서 상기 지지층은 규소 산화물이고, 상기 보강층은 알루미나인 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체
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제1항에서 상기 탄소 나노튜브의 길이 방향은 상기 탄소 섬유의 길이 방향에 대하여 방사상이거나 수직 방향인 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체
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(a) 탄소 섬유 표면에 알루미늄, 규소, 규소 산화물 및 알루미늄 산화물 중에서 선택하는 지지층을 형성하는 단계;(b) 상기 지지층 상에 상기 지지층과 서로 다른 금속 또는 금속 산화물 중에서 선택하는 보강층을 형성하는 단계;(c) 상기 보강층 상에 철, 코발트, 니켈, 철-코발트, 철-니켈, 코발트-니켈, 철-몰리브덴, 코발트-몰리브덴 및 니켈-몰리브덴 중에서 선택하는 금속을 하나 이상 포함하는 탄소 나노튜브 형성용 촉매를 형성하는 단계; 및(d) 상기 촉매에 탄소원을 공급하여 상기 촉매로부터 탄소 나노튜브를 성장시키는 단계를 포함하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제6항에 있어서,상기 (a), (b) 또는 (c) 단계는 증착 또는 졸-겔법(sol-gel process)에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제7항에 있어서, 상기 증착은 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD), 스퍼터링법(Sputtering), 진공 증발법(Evaporation), 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition, ALD) 및 분자선 에피택시(Molecular-Beam Epitaxy, MBE) 중에서 선택하는 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제6항에 있어서, 상기 (c) 단계는 (c1) 상기 보강층 상에 탄소 나노튜브 형성용 촉매 금속 또는 상기 촉매 금속 산화물의 층을 형성하는 단계; 및(c2) 상기 적층된 촉매 금속 또는 촉매 금속 산화물에 환원성 기체를 가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제9항에 있어서, 상기 환원성 기체는 수소, 암모니아 또는 이들의 혼합 기체인 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제6항에 있어서, (d) 단계는 700~750℃에서 상기 촉매에 아세틸렌, 에틸렌, 자일렌, 메탄, 에탄올 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택하는 기체를 탄소원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제11항에 있어서, (d) 단계는 상기 촉매에 마이크로파를 조사하여 700~750℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제6항에 있어서, 상기 (a) 단계 전에, 상기 탄소 섬유의 표면에서 사이징(sizing)을 제거하는 저압 열처리를 하는 것을 특징으로 하는 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체의 제조 방법
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체를 고분자 매트릭스 속에 분산시킨 섬유 강화 플라스틱
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 탄소 섬유-탄소 나노튜브 복합체로부터 제조한 탄소 천(carbon cloth)
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제15항의 탄소 천에 에폭시를 함침한 프리프레그(prepreg)
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