高導電性炭素繊維とその製造方法並びに用途

開放特許情報番号
L2009005438
開放特許情報登録日
2009/9/18
最新更新日
2015/11/12

基本情報

出願番号 特願2008-021638
出願日 2008/1/31
出願人 独立行政法人科学技術振興機構
公開番号 特開2009-179915
公開日 2009/8/13
登録番号 特許第5312813号
特許権者 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 高導電性炭素繊維の製造方法、送電用フィラメントの製造方法及び送電用ケーブルの製造方法
技術分野 電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 高導電性炭素繊維
目的 低抵抗であり、かつ電力輸送用途にも使用可能な長尺の高導電性炭素繊維を提供する。
効果 液体Gaを触媒としたグラファイト化反応により、グラフェン同士が接合された多層グラフェン構造を有しているため低抵抗であり、かつ電力輸送用途にも使用可能な長尺のものとすることができる。この高導電性炭素繊維を使用した送電用ケーブルは、従来の銅線を主体とするケーブルに比べて抵抗値が約10分の1、重量が約20%、張力が約100倍の低抵抗、軽量かつ高強度のものとすることができ、省エネルギーに大きく貢献するばかりでなく、金属資源の保全、さらには地球環境に対する多大な貢献が見込まれる。
技術概要
相互に分離していたグラフェン同士が接合された構造を含む多層グラフェン構造を少なくとも表面に有する高導電性炭素繊維である。表面の多層グラフェン構造の内部にアモルファスカーボン、カーボンナノチューブ、およびグラファイトから選ばれる1種以上を含有する。この高導電性炭素繊維をシースに埋抱した電用フィラメントである。この送電用フィラメントを束ねた送電用ケーブルである。高導電性炭素繊維の製造方法は、原料の炭素繊維を600〜1500℃の液体Ga中に連続的に供給して浸漬する方法である。原料の炭素繊維は、アモルファスカーボンを含有する。原料の炭素繊維を液体Ga中に浸漬する前に、この炭素繊維を圧延する。高導電性炭素繊維をシースに埋抱した後、線引き処理する送電用フィラメントの製造方法である。高導電性炭素繊維1は、グラフェン2a同士が相互に接合された構造を含む多層グラフェン構造2を少なくとも表面に有しており、多層グラフェン構造2内のグラフェン2aは、C面が揃った層構造を形成している。この多層グラフェン構造2は、液体Gaの触媒作用を利用して、原料の炭素繊維表面で分離していたグラフェン2aを互いに接合する。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

アピール情報

導入メリット 【 】
改善効果1 この製造方法によれば、炭素繊維を出発材料として、液体Gaの触媒作用によって繊維表面の欠陥を修復し、繊維表面のグラフェン同士を連続的に接合させることができ、電力輸送用などの低抵抗・軽量線材としてパワーラインに利用可能な高電気伝導性の炭素繊維を高速に、かつ長尺のものとして得ることができる。
改善効果2 原料の炭素繊維にアモルファスカーボンを混入することで、液体Gaを触媒としたグラファイト化反応によって、グラフェン同士が接合された多層グラフェン構造を効率的に形成することができると共に、多層グラフェン形成のための他原料を減量することも可能となる。
改善効果3 原料の炭素繊維を液体Ga中に浸漬する前に、当該炭素繊維をローラ等により圧延することで、炭素繊維の表面積が増加し実効的なGa触媒面との接触面積を増やすことができ、その結果として表面グラファイト化反応量を増やすことができるため、高導電性炭素繊維の電気伝導率をより向上できる。
アピール内容 当ライセンス情報は、独立行政法人科学技術振興機構の『研究成果展開総合データベース(J−STORE)』に掲載中の情報をもとに作成したものです。

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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