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나노 탄소 재료를 1차 분쇄하여 나노 탄소 분쇄물을 형성하는 단계; 상기 나노 탄소 분쇄물에 금속 분말을 첨가하고 2차 분쇄하여 혼합 분말을 형성하는 단계; 상기 혼합 분말을 3차 분쇄하여 복합 분말을 형성하는 단계; 상기 복합 분말을 소결시켜 소결체를 형성하는 단계; 및상기 소결체를 400℃ 이상 650℃ 미만의 온도에서 열처리하는 단계를 포함하는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 금속-탄소 복합재의 기지 금속이 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 철(Fe), 금(Au), 은(Ag), 망간(Mn), 주석(Sn), 아연(Zn) 및 이들의 합금으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 나노 탄소 재료가 풀러렌(fullerene), 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube, SWCNT), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube, DWCNT), 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT), 그래핀(graphene), 그래핀 옥사이드(graphene oxide, GO), 환원 그래핀 옥사이드(reduced graphene oxide, rGO), 그래파이트(graphite), 그래파이트 나노판상체(graphite nanoplatelets, GNP), 나노 다이아몬드(nano diamond) 및 카본 블랙(carbon black)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 1차 내지 3차 분쇄가 각각 독립적으로, 유성 밀링(planetary milling), 어트리션 밀링(attrition milling), 스펙스 밀링(spex milling), 진동 밀링(vibratory milling), 쉐이커 밀링(shaker milling) 또는 제트 밀링(jet milling)에 의해 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 1차 분쇄가 100 내지 300rpm의 회전수로 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 1차 분쇄가 10 내지 30분 동안 분쇄하고, 60 내지 80분 동안 일시 중지하는 사이클을 5회 내지 10회 반복하는 방식으로 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 1차 분쇄 및 3차 분쇄 중 하나 이상의 단계가 스테아르산(CH3(CH2)16COOH, stearic acid), 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl), 황산나트륨(Na2SO4), 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 옥탄(octane), 옥살산((COOH)2·H2O, oxalic acid), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), 톨루엔(toluene), Nopcowax-22 DSP (C2H2-2(C18H36ON), ethylenebisdistearamide), 트리클로로트리플루오로에탄(trichlorotrifluoroethane) 및 유기 실리콘 화합물(organosilicon compound)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제의 존재 하에서 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 7 항에 있어서,상기 1차 분쇄 단계에서, 상기 첨가제가 나노 탄소 재료 100중량부에 대하여 0
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제 1 항에 있어서,상기 2차 분쇄 단계에서, 나노 탄소 재료와 금속 분말의 중량비가 1:100 내지 10:100인, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 2차 분쇄가 100 내지 300rpm의 회전수로 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 3차 분쇄가 300 내지 1,000rpm의 회전수로 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 3차 분쇄가 6 내지 36시간 동안 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 7 항에 있어서,3차 분쇄 단계에서, 상기 첨가제가 나노 탄소 재료 100중량부에 대하여 0
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제 7 항에 있어서,상기 3차 분쇄 단계 이후, 복합 분말을 진공 오븐에서 400 내지 550℃에서 10 내지 30분 동안 가열하여 잔류하는 첨가제를 제거하는 단계를 더 포함하는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 소결이 압연 또는 압출에 의해 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 소결이 400 내지 500℃ 조건에서 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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제 1 항에 있어서,상기 열처리가 1 내지 72시간 동안 수행되는, 금속-탄소 복합재의 제조방법
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금속 매트릭스의 금속 격자의 격자 간 위치(interstitial site)에 탄소 원자가 고용(solid dissolution)되어 침입된 형태의 결합상을 포함하는, 금속 탄소 복합재
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제 18 항에 있어서,상기 탄소 원자의 전체 결합 구조 중 금속 격자의 격자 간 위치에 침입된 형태의 결합 구조의 비율이 17% 이상인, 금속-탄소 복합재
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제 18 항 또는 제 19 항의 금속-탄소 복합재를 포함하는 운송기기의 부품
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