前駆体分子構造制御及び複合化による高機能性黒鉛フィルムの作製

控制前驱体分子结构及复合制备高功能石墨薄膜

• 批准号: 02205060
• 负责人: 稲垣 道夫
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Hokkaido University
• 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205060/
• 关键词: 黒鉛; フィルム; ポリイミド; インタ-カレ-ション

1)高結晶性黒鉛フィルムの作製 : 種々の化学構造を持つ芳香族ポリイミドを合成した。それらのポリイミドの炭素化過程は2段階、すなわちイミド部分にあるCOグル-プがCOおよびCO_2として放出される550ー650℃の第1段階と、主としてN_2ガスが放出されフィルムの電気伝導度が急増する700ー1000℃の第2段階に分けられた。フィルムの室温電導度は10^2S/cmに達した。最も高い電導度を示す炭素フィルムを与えた原料ポリイミドPMDA/PPDの構成原子は全て一つの平面上にあると考えられ、3000℃処理によって最も高い黒鉛化度を与えた。これに対して、最も低い電導度を示すフィルムの原料である6FDA/ODAは立体的な構造をもち、3000℃処理によっても黒鉛構造の発達を認め得なかった。架橋構造部分が2種類の混合から成り、その割合が若干異なる市販ポリイミドフィルム“ノバックス"の炭素化過程も2段階からなり、炭素フィルムが得られることを明らかにした。その炭素フィルムを3000℃に加熱処理したもののX線および磁気抵抗パラメ-タは高配向性熱分解黒鉛HOPGと対比できるほどの高い黒鉛化度を持つことを示していた。本研究結果は、3200℃付近の高温かつ高圧下ではじめて作り得るHOPGに匹敵する結晶性を有する黒鉛フィルムが常圧下高温処理によって作り得ることを示している。2)黒鉛フィルムと他種分子との複合化による高機能化 : 芳香族ポリイミドフィルムの炭素化、黒鉛化によってつくった黒鉛フィルムへのFeCl_3のインタ-カレ-ションをFeCl_3ーKCl溶融塩中およびFeCl_3蒸気中で行った。生成黒鉛層間化合物フィルムの室温での電気伝導度は原料フィルムの約4倍の値を示した。

1) Preparation of highly crystalline black lead フィ ム ム <e:1> : the chemical structure of the 々 フィ is を and it is supported by <s:1> aromatic ポリ <s:1> ドを synthetic た. そ れ ら の ポ リ イ ミ ド の carbon process は 2 order, す な わ ち イ ミ ド part に あ る CO グ ル - プ が CO お よ び CO_2 と し て release さ れ る ー 550 650 ℃ の order と paragraph 1, the main と し て N_2 ガ ス が release さ れ フ ィ ル ム の electric 気 伝 conductance が urgent raised す る ー 700 1000 ℃ の order に paragraph 2 points け ら れ た . The conductivity at room temperature ム 10^2S/cmに reaches た. Most も い high conductivity を shown す carbon フ ィ ル ム を and え た materials ポ リ イ ミ ド PMDA/PPD の constitute all the atomic は て つ の plane に あ る と exam え ら れ, 3000 ℃ 処 Richard に よ っ て most high も い black lead coefficent を and え た. こ れ に し seaborne て, lower the も い conductivity を shown す フ ィ ル ム の materials で あ る 6 fda/ODA は stereo な tectonic を も ち, 3000 ℃ 処 Richard に よ っ て も black lead structure の 発 da を deems め な か っ た. Bridge structure part が 2 kinds の か ら り, そ の cut in several different な が る city vendor ポ リ イ ミ ド フ ィ ル ム "ノ バ ッ ク ス" の carbon process も 2-stage order か ら な り, carbon フ ィ ル ム が must ら れ る こ と を Ming ら か に し た. そ の carbon フ ィ ル ム を 3000 ℃ heating に 処 Richard し た も の の X-ray お よ び magnetic 気 resistance パ ラ メ - タ は with high tropism pyrolysis black lead HOPG と than で seaborne き る ほ ど の high い black lead coefficent を hold つ こ と を shown し て い た. This study は, high temperature 3200 ℃ pay almost の か つ high 圧 で は じ め て り to る HOPG に match す る crystalline を have す る black lead フ ィ ル ム が 圧 often under high temperature 処 Richard に よ っ て り to る こ と を shown し て い る. 2) black lead フ ィ ル ム と he kind of molecular と composite の に よ る high function: aromatic ポ リ イ ミ ド フ ィ ル ム の carbon, black lead に よ っ て つ く っ た black lead フ ィ ル ム へ の FeCl_3 の イ ン タ - カ レ - シ ョ ン を FeCl_3 ー KCl dissolved in the melt salt お よ び FeCl_3 steamed 気 っ で line of た. The formation of the interlayer compound of black lead: フィ, ム, <s:1>, room temperature, で, <s:1> electrical conductivity, 伝, た, raw material, フィ, フィ, ム, <e:1> approximately 4 times <s:1> value を, shows that た た.

项目成果

Z.D.Wang: "Intercalation of CuCl_2 into Graphite Films in Molten Salts" Synthetic Metals.

Z.D.Wang：“熔盐中 CuCl_2 嵌入石墨膜”合成金属。

Y.Hishiyama: "Chemistry and Physics of Carbon" Marcel Dekker, 2-68

Y.Hishiyama：“碳的化学和物理”Marcel Dekker，2-68

M.INAGAKI: "Carbonization and Graphitization of Polyimide Upilex" J.Mat.Res.

M.INAGAKI：“聚酰亚胺 Upilex 的碳化和石墨化”J.Mat.Res。

Z.D.Wang: "Intercalation of FeCl_3 into Graphite Films in Molten Salts" Synthetic Metalo.

Z.D.Wang：“FeCl_3 嵌入熔盐中的石墨膜”合成金属。