カーボン60・カーボンナノチューブによるナノ複合強化炭素材料の作製

碳60和碳纳米管纳米复合增强碳材料的制备

• 批准号: 09243208
• 负责人: 伊藤 邦夫
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09243208/
• 关键词: カーボン60; カーボンナノチューブ; 複合材料

本研究はこれまでせいぜいミクロン程度にどまっていた炭素系複合材料の作製をナノメートルレベルで制御し、粒界・界面の比率を飛躍的に高め、その性能を強調することで塑性変形能を備えた新しいタイプの複合材料の創製を狙いとする.本研究ではこれを達成させるためカーボン60とカーボンナノチューブ等の炭素系新物質を利用することを特徴としている.本年度は、カーボンナノチューブ強化カーボン60ナノ結晶複合材料創製の基礎として、短繊維材料として使用するナノチューブの高純度大量精製技術の検討を中心に、カーボン60マトリックスの熱処理による相変態とその力学的性質への影響について検討した.炭素アーク放電で作製した陰極堆積物から筋状に発達した組織を回収し、水系の分散剤中での超音波破砕、遠心分離を行った.酸化処理などを行わず物理的な手法のみで収率5%程度で約70〜90mass%の精製が可能であることが明らかになった.ナノチューブとカーボン60とを銀シースに充填し、線引加工後に熱処理によってシース部分を取り除いた試料はカーボン60単結晶の約20倍の強度と10%程度の伸びを記録した.熱処理によりマトリックス部分は非晶質化し硬化するがカーボン60分子自身の崩壊がおきているかどうかは明らかではない.また、試料の伸びはナノチューブとカーボン60の界面が室温で既に活性であるため.界面のせん断すべりを主な機構とする引抜変形が生じ、これが複合体の伸びに寄与している可能性がある.

This study focuses on the preparation of carbon-based composite materials, the improvement of the ratio of grain boundary and interface, the improvement of their properties, and the preparation of new carbon-based composite materials with plastic deformation energy. In this study, the characteristics of carbon series new materials such as carbon and carbon were studied. This year, we will focus on the study of the basic and short-dimensional materials for the creation of crystalline composites and the effects of heat treatment on the mechanical properties of high-purity and high-volume refining technologies. Carbon cathode deposition, ribbon-like deposition, microstructure recovery, dispersion of water systems, ultrasonic disruption and telecentric separation. Acidification treatment is possible by physical methods, with a recovery rate of 5% and a refinement rate of about 70 ~ 90mass %. The strength and elongation of the sample after heat treatment are about 20 times and 10% respectively. Heat treatment is not only amorphous, but also hardening. 60 molecules themselves are broken. The interface of the sample 60 is active at room temperature. The possibility of the formation of a complex is discussed.