기능성 복합재료용 탄소섬유실링, 마찰, 정전기 방지 및 단열재용 피치계 섬유·분말

PTFE는 화학적 불활성과 저마찰성이 우수하지만 장기 압축 시 콜드 플로로 두께가 감소하여 실링 신뢰성이 저하될 수 있습니다. 고온 밸브, 화학 플랜지 및 반도체 가스라인에는 PTFE의 장점을 유지하면서 크리프를 억제하는 충전재가 필요합니다.

분쇄 분말은 PTFE 내부의 미세 압축 지지 골격으로 작용하여 장기 크리프를 줄이고 개스킷 두께를 유지합니다. 약 13.5 μm의 직경은 PAN계 약 7 μm 대비 압축 지지에 유리합니다. 화학적 불활성 및 불활성 분위기에서 최대 2000°C의 내열성을 갖추어 고성능 PTFE 개스킷에 활용됩니다.

O링, 밸브 스템 및 동적 실링의 고부하·반복 운전에는 강성 충전재가 필요합니다. 중간 입도의 피치계 탄소 분말은 고무의 탄성 복원을 유지하면서 지지 강성을 보완합니다. 무석면 플랜지 개스킷에는 절단 섬유를 내열 골격으로 사용할 수 있습니다.

웨이퍼, 전자부품 및 가연성·폭발성 물질 취급 현장은 정전기에 민감합니다. 금속 수준의 높은 전도성은 단락 등 다른 위험을 유발할 수 있어, 전하를 서서히 소산시키되 연속 도전 경로는 억제하는 10⁶–10⁹ Ω의 표면저항 범위가 중요합니다.

체적저항률 1–6 mΩ·cm의 등방성 피치계 탄소섬유를 PPO/PPE/PEI 또는 에폭시·폴리우레탄에 분산합니다. 일반적으로 5–15 wt% 첨가로 ESD 저항 범위를 조절할 수 있습니다. 단섬유나 카본블랙 대비 적은 첨가량과 상대적으로 작은 색상 영향을 활용할 수 있습니다.

반도체용 트레이에는 뒤틀림 억제, 정전기 방지 및 청정성이 필요합니다. PPO/PPE에 피치계 분말을 배합하는 방식이 활용되며, 확산로 관련 부품이나 웨이퍼 캐리어 등 높은 청정도가 요구되면 회분 <20 ppm의 심층 정제 등급을 권장합니다.

클린룸, 전자공장 및 가연성 물질 저장구역에는 지속적인 정전기 소산이 필요합니다. 에폭시·폴리우레탄에 피치계 분말을 첨가하여 10⁷–10⁹ Ω의 표면저항과 내마모·내약품성을 구현할 수 있으며, 카본블랙 대비 색상 영향을 줄일 수 있습니다.

급제동 시 디스크 온도는 순간적으로 600°C를 초과할 수 있습니다. 등방성 피치계 탄소섬유는 고온 안정성, 수지·금속 분말과의 화학적 불활성 및 적절한 열전도 특성을 제공합니다. 중간 길이 절단 섬유는 NAO 및 반금속 패드에 활용되며 일반적인 첨가량은 2–8 wt%입니다.

반복 접합·분리 시 안정적인 마찰계수와 부드러운 결합이 필요합니다. 중간 길이는 승용차에, 긴 섬유는 상용차와 고부하 조건에 적합합니다. 피치계 섬유의 화학적 불활성과 내열성은 고빈도 운전에서 안정성을 지원하며 무석면 배합에 활용됩니다.

피치계 탄소섬유는 자기윤활 특성이 있습니다. 페놀·에폭시 수지 또는 엔지니어링 플라스틱에 분말을 첨가하여 내마모성과 마찰계수 안정성을 개선합니다. 펌프 라이닝, 밸브 스템 실링 및 부싱 등 고온·청정·무급유 응용에 적합합니다.

절단 탄소섬유는 브레이크, 클러치 및 개스킷의 무석면 배합에 적용할 수 있는 섬유상으로, 중국 내 생산과 수출용 제품에 활용됩니다.

등방성 피치계 섬유의 낮은 배향도와 난층 구조는 포논 산란을 증가시켜 낮은 열전도율(<0.3 W/m·K)에 기여합니다. 고배향 흑연화 섬유만큼 높은 인장강도를 목표로 하기보다 1000°C 이상의 단열 환경에서 낮은 열전도와 안정적인 온도차 유지에 적합합니다.

AYD는 피치계 단섬유의 습식 일체 성형과 레이온계 장섬유 연질 펠트의 함침·권취 경화라는 두 경질 펠트 공정을 운영합니다. 성형 후 탄화, 흑연화 및 용도별 정제를 거쳐 핫존 단열 부품으로 가공하며 관련 공정을 자체 관리합니다.