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종횡비가 2 이상인 이방성 방열 필러와 매트릭스 기지재가 균일하게 혼합된 중간 복합소재를 제조하는 단계; 상기 중간 복합소재를 방사하여 섬유사로 성형하며, 상기 중간 복합소재가 섬유사로 성형될 때 상기 방열 필러가 전단력의 영향을 받아 방사방향으로 배향되도록 유도하는 단계; 및 배향된 방열 필러를 포함하고 있는 상기 섬유사를 배열하여 방열 매트릭스를 제조하는 단계;를 포함하며, 상기 중간 복합소재를 제조하는 단계는, 상기 방열 필러를 유기용매에 분산 혼합하여 필러혼합 용액을 제조하는 단계; 제조된 상기 필러혼합 용액에 상기 매트릭스 기지재를 용해시키는 단계; 및 상기 매트릭스 기지재가 용해된 필러혼합 용액을 진공건조하여 매트릭스 기지재와 방열 필러가 균일하게 혼합되어 일체화된 고형분만을 남기고 용매를 제거하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 중간 복합소재를 방사할 때, 방사구의 직경, 중간 복합소재의 용융온도 및 방사속도 조절에 의해 상기 방열 필러의 배향 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법,
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제2항에 있어서,상기 중간 복합소재의 방사는 단계적으로 직경을 좁힌 다수의 방사구에 의해 단계적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 중간 복합소재에 대한 방사는 전기방사 또는 용융방사인 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,방열 매트릭스를 제조하는 단계에서, 상기 섬유사를 일방향으로 나란히 배열하여 일방향(UD, Unidirectional) 형태의 매트릭스를 제조하는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,방열 매트릭스를 제조하는 단계에서, 상기 섬유사를 일방향으로 나란히 배열하고 그와 교차하는 방향으로도 섬유사를 추가 배열하여 직물 형태의 매트릭스를 제조하는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 방열 필러는 탄소나노튜브(CNT, Carbon nanotube), 탄소나노섬유, 탄소섬유, 질화붕소 나노튜브(BNNT, Boron nitride nanotube), 유리섬유, 현무암섬유, 탄화규소섬유 중 어느 하나를 소재로 하는 섬유상 필러인 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 방열 필러는 질화붕소(BN, Boron nitride), 산화알루미늄(Al2O3), 그래핀, 그라파이트, 팽창흑연(EG, expanded graphite) 중 어느 하나를 소재로 하는 판상형 필러인 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 중간 복합소재에는 열전도도 향상을 위하여 알루미늄, 마그네슘 및 구리 입자 중 적어도 어느 하나가 추가 혼합되는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항에 있어서,상기 매트릭스 기지재는 열가소성 고분자를 소재로 구비되는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제11항에 있어서,상기 열가소성 고분자는 폴리메칠메타크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate), 폴리케톤(PK, polyketone), 실리콘, 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS, Acrylonitrile butadiene styrene) 및 나일론 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제12항에 있어서,상기 필러혼합 용액에 상기 열가소성 고분자와 함께 에폭시, 레졸(resol) 및 노볼락(novolak) 중 어느 하나를 더 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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종횡비가 2 이상인 이방성 방열 필러와 매트릭스 기지재가 균일하게 혼합된 중간 복합소재를 제조하는 단계; 상기 중간 복합소재를 방사하여 섬유사로 성형하며, 상기 중간 복합소재가 섬유사로 성형될 때 상기 방열 필러가 전단력의 영향을 받아 방사방향으로 배향되도록 유도하는 단계; 및 배향된 방열 필러를 포함하고 있는 상기 섬유사를 배열하여 방열 매트릭스를 제조하는 단계;를 포함하며, 상기 중간 복합소재를 제조하는 단계는, 상기 방열 필러를 유기용매에 분산 혼합하여 필러혼합 용액을 제조하는 단계; 제조된 상기 필러혼합 용액에 상기 매트릭스 기지재의 전구체를 용해시키는 단계; 상기 매트릭스 기지재의 전구체가 용해된 필러혼합 용액을 진공건조하여 매트릭스 기지재의 전구체와 방열 필러가 균일하게 혼합되어 일체화된 고형분만을 남기고 용매를 제거하는 단계;로 이루어지며, 상기 중간 복합소재를 섬유사로 성형한 후 매트릭스 기지재의 전구체를 매트릭스 기지재로 변환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제14항에 있어서,상기 매트릭스 기지재의 전구체는 탄화규소(SiC), 산화알루미늄(Al2O3), 이산화규소(SiO2) 및 이산화 타이타늄(TiO2) 중 어느 하나의 전구체인 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항 또는 제14항에 있어서,상기 필러혼합 용액에 대하여 교반기에 의한 교반이나 자기 교반을 실시하는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제16항에 있어서, 상기 필러혼합 용액에 대한 교반을 실시할 때 균일한 방열 필러의 분산을 위하여 초음파를 병행 조사하는 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스 제조방법
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제1항 내지 제9항 및 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방열 매트릭스 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 방열 매트릭스
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