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고분자 및 탄소소재 중 하나 이상으로 형성된 기저층;상기 기저층 상에 금속소재 지지체를 배치하여 형성되는 지지층; 및상기 기저층과 동일한 소재로 상기 지지층 상에 형성된 상부층;을 포함하는데, 상기 지지체는 상기 기저층과 상기 상부층이 상기 지지층을 관통하여 서로 연결될 수 있는 다공성 판상구조로서, 상기 지지체를 관통하여 연결되는 상기 기저층 및 상부층에 의해 전체적으로 감싸져서 내부에 형성되고,상기 기저층 및 상부층은 그 표면이 고분자로 코팅된 탄소소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판
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제 1 항에 있어서, 상기 고분자는 녹는점이 50℃이상인 열가소성수지이고, 상기 탄소소재는 3%이상의 결정성을 갖는 탄소소재인 것을 특징으로 하는 복합소재분리판
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제 1 항에 있어서,상기 기저층 및 상기 상부층은 상기 고분자 및 상기 탄소소재가 1~99:99~1의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판
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제 1 항에 있어서,상기 지지체는 상기 기저층두께와 상기 상부층의 두께를 더한 총 두께 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판
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제 1 항에 있어서,상기 금속소재는 기계적강도가 10MPa 이상이고, 전기전도도가 5S/cm 이상인 것을 특징으로 하는 복합소재분리판
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제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 탄소소재는 그라파이트, 카본블랙, 탄소나노튜브, 그래핀, 활성탄 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 복합소재분리판
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고분자 및 용매를 혼합한 후 가열하여 고분자용융액을 준비하는 단계;상기 고분자용융액에 탄소소재를 첨가한 후 균일하게 분산시켜 분산액을 준비하는 단계;상기 분산액으로부터 전구체분말을 얻는 단계;상기 전구체분말을 1차열압착성형하여 기저층을 형성시키는 단계;상기 기저층 상에 지지체를 배치한 후 2차열압착성형하여 기저층 및 지지층이 형성된 전구체플레이트를 형성시키는 단계;상기 전구체플레이트의 지지층 상에 상기 전구체분말을 배치한 후 3차열압착성형하여 기저층, 지지층 및 상부층이 형성된 복합소재플레이트를 형성하는 단계; 및상기 복합소재플레이트의 기계적 강도를 높이기 위해 1회 이상의 4차열압착성형을 수행하는 강화단계;를 포함하는데, 상기 지지체는 상기 기저층과 상기 상부층이 상기 지지층을 관통하여 서로 연결될 수 있는 다공성 판상구조로서, 상기 지지체를 관통하여 연결되는 상기 기저층 및 상부층에 의해 전체적으로 감싸져서 내부에 형성되고,상기 기저층 및 상부층을 형성하는 상기 전구체분말은 그 표면이 고분자로 코팅된 탄소소재인 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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고분자 및 용매를 혼합한 후 가열하여 고분자용융액을 준비하는 단계;상기 고분자용융액으로부터 전구체분말을 얻는 단계;상기 전구체분말을 1차열압착성형하여 기저층을 형성시키는 단계;상기 기저층 상에 지지체를 배치한 후 2차열압착성형하여 기저층 및 지지층이 형성된 전구체플레이트를 형성시키는 단계;상기 전구체플레이트의 지지층 상에 상기 전구체분말을 배치한 후 3차열압착성형하여 기저층, 지지층 및 상부층이 형성된 복합소재플레이트를 형성하는 단계; 및상기 복합소재플레이트의 기계적 강도를 높이기 위해 1회 이상의 4차열압착성형을 수행하는 강화단계;를 포함하는데, 상기 지지체는 상기 기저층과 상기 상부층이 상기 지지층을 관통하여 서로 연결될 수 있는 다공성 판상구조로서, 상기 지지체를 관통하여 연결되는 상기 기저층 및 상부층에 의해 전체적으로 감싸져서 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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탄소소재로부터 전구체분말을 얻는 단계;상기 전구체분말을 1차열압착성형하여 기저층을 형성시키는 단계;상기 기저층 상에 지지체를 배치한 후 2차열압착성형하여 기저층 및 지지층이 형성된 전구체플레이트를 형성시키는 단계;상기 전구체플레이트의 지지층 상에 상기 전구체분말을 배치한 후 3차열압착성형하여 기저층, 지지층 및 상부층이 형성된 복합소재플레이트를 형성하는 단계; 및상기 복합소재플레이트의 기계적 강도를 높이기 위해 1회 이상의 4차열압착성형을 수행하는 강화단계;를 포함하는데, 상기 지지체는 상기 기저층과 상기 상부층이 상기 지지층을 관통하여 서로 연결될 수 있는 다공성 판상구조로서, 상기 지지체를 관통하여 연결되는 상기 기저층 및 상부층에 의해 전체적으로 감싸져서 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 복합소재분리판의 표면에 유로를 형성하는 가공단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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제 11 항에 있어서,상기 1차열압착성형 및 3차열압착성형은 150℃ 내지 250℃로 예열된 성형판에 상기 전구체분말을 올린 후 40 내지 60bar의 압력을 가하여 2분 내지 5분 동안 유지하여 수행되는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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제 11 항에 있어서, 상기 2차열압착성형 및 4차열압착성형은 80℃ 내지 100℃의 온도에서 80 내지 120bar의 압력을 가하여 15분 내지 30분 동안 유지하여 수행되는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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제 11 항에 있어서, 상기 분산액으로부터 전구체분말을 얻는 단계는 상기 분산액으로부터 용매를 제거하는 단계; 및 용매가 제거된 고형물질을 분쇄하는 단계;를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판제조방법
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제 11 항에 있어서,상기 지지체는 상기 기저층두께와 상기 상부층의 두께를 더한 총 두께 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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제 11 항에 있어서, 상기 고분자는 녹는점이 50℃ 이상인 열가소성수지이고, 상기 탄소소재는 10%이상의 결정성을 갖는 탄소소재인 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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제 11 항에 있어서,상기 분산액은 상기 고분자 및 상기 탄소소재가 1~99 : 99~1의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 복합소재분리판 제조방법
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제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 복합소재분리판 또는 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 복합소재분리판을 포함하는 일체형재생연료전지
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