単層カーボンナノチューブ、該単層カーボンナノチューブを含む炭素繊維集合体並びにそれらの製造方法

開放特許情報番号
L2006004293
開放特許情報登録日
2006/7/14
最新更新日
2016/6/1

基本情報

出願番号 特願2008-513225
出願日 2007/4/24
出願人 国立研究開発法人産業技術総合研究所
公開番号 WO2007/125923
公開日 2007/11/8
発明の名称 単層カーボンナノチューブ、該単層カーボンナノチューブを含む炭素繊維集合体並びにそれらの製造方法
技術分野 無機材料、繊維・紙
機能 材料・素材の製造
適用製品 単層カーボンナノチューブ、単層カーボンナノチューブを含む炭素繊維集合体、高強度炭素系線材、単層カーボンナノチューブの製造方法
目的 工業材料として有用な高純度で均一な直径を有する単層カーボンナノチューブはその製造面での困難性からコストが高く、主たる用途の一つである高強度炭素系線材等に応用されることは殆どなく、コストの低廉な多層カーボンナノチューブを用いた炭素系線材が研究されてきたが、このものは、直径が5nm以上と太い上に不均一であり実用性に乏しい。そこで、高純度で直径が制御された単層カーボンナノチューブ、特に直径が1.0〜2.0nmの範囲内にある均一な単層カーボンナノチューブおよびその効率的、且つ大量・安価に製造する方法を提供する。
効果 この単層カーボンナノチューブは、直径が1.0〜2.0nmの範囲内にあり、且つラマンスペクトルにおけるGバンドとDバンドの強度比IG/IDが200以上であり、極めて高純度で高品質なものであるから、半導体的、力学的、光学的特性が均質なものとなる。従って、このものから得られる線材は、非常に強度が高く、エレクトロニクス分野および高強度炭素材料の分野等で多大な工業的貢献をもたらす。
技術概要
この単層カーボンナノチューブは、直径が1.0〜2.0nmの範囲内にあり、且つラマンスペクトルにおけるGバンドとDバンドの強度比IG/IDが200以上である。この単層カーボンナノチューブは、第1炭素源として常温で液体の飽和脂肪族炭化水素を、第2炭素源として常温で気体の不飽和脂肪族炭化水素を用いる流動気相CVD法により製造される。第1炭素源としては一般式C↓nH↓2↓n↓+↓2(n=6〜17)で表される非環式飽和脂肪族炭化水素又は環式飽和脂肪族炭化水素が好ましく、なかでも非環式飽和脂肪族炭化水素ではn−ヘプタデカンが、環式飽和脂肪族炭化水素ではデカリンが特に好ましく、また第2炭素源としてはエチレン又はアセチレンが好ましく、更に好ましくはエチレンである。第1炭素源と第2炭素源の使用割合は、目標とする単層カーボンナノチューブの直径によって定められるが、(第2炭素源の体積)/(第1炭素源の体積)で表すと、1.0×10↑0〜1.0×10↑5、好ましくは1.5×10↑1〜6.3×10↑4である。さらに、単層カーボンナノチューブ含有量が90Wt%以上である炭素繊維集合体、炭素繊維集合体を紡績して得られる高強度炭素系線材が提供される。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
Copyright © 2017 INPIT