マイクロコイル状カーボンファイバーを鋳型とした新規化合物コイルの創製と特性評価

種々の金属炭化物及び窒素化物マイクロコイル/マイクロチューブ合成し、その合成条件・微細構造の検討、特性評価を行った。A) カーボンコイルのメタライジングによる金属炭化物コイル/チューブの合成:SiC,TiC,NbC,TaCのマイクロコイル/チューブを合成した。いずれの反応も固体内拡散律速で進行した。一般に、金属炭化物コイル/チューブのバルク電気抵抗値は0.1-0.01Ωcm,比表面積は20-30m^2/g,電磁波吸収率は90%(800-900KHz)であった。TiCマイクロチューブの引張強度は60kg/mm^2であった。B) TiCマイクロコイルの窒化処理による金属窒化物コイルの合成: カーボンコイルをTiCl_4+H_2雰囲気中で処理してTiC マイクロコイルを合成し、これをN_2雰囲気中、1000-1200 ℃で処理してTiN 化した(二段処理法)。反応温度、時間に依存して、TiC相は次第にTiN 相へ変化し、最終的に芯まで完全にTiN に変化した。他の金属窒化物の場合も同様に窒化物に変性することができた。C) カーボンコイルのメタライジング/窒化同時処理による金属窒化物コイルの合成(直接合成法): カーボンコイルをTiCl_4+N_2+H_2雰囲気中、800-1200℃で処理して、TiN マイクロコイルを得た。800 ℃では、長時間の反応でも、コイルの芯まで完全にTiN 化できなかったが、1000℃では、芯まで完全にTiN 化された。XRD,TEM観察からは中間生成物としてTiC 相の生成は観察されず、カーボンのTiC 化と同時にTiN 化がおこるもの考えられた。原料として、非常に緻密に巻いたカーボンコイルを原料にすると、コイル形態は消失してマイクロパイプ状のTiN が得られた。同様な方法によりNbN,TaNが合成できた。一般に、金属窒化物コイルの比表面積は20-30m^2/g、バルク電気抵抗値は0.1-0.01Ωcm、電磁波吸収率は90%(800-900KHz)のオーダーであった。

種々の金属炭化物及び窒素化物マイクロコイル/マイクロチューブ合成し、その合成条件・微細構造の検討、特性評価を行った。A) カーボンコイルのメタライジングによる金属炭化物コイル/チューブの合成:SiC,TiC,NbC,TaCのマイクロコイル/チューブを合成した。いずれの反応も固体内拡散律速で進行した。一般に、金属炭化物コイル/チューブのバルク電気抵抗値は0.1-0.01Ωcm,比表面積は20-30m^2/g,電磁波吸収率は90%(800-900KHz)であった。TiCマイクロチューブの引張強度は60kg/mm^2であった。B) TiCマイクロコイルの窒化処理による金属窒化物コイルの合成: カーボンコイルをTiCl_4+H_2雰囲気中で処理してTiC マイクロコイルを合成し、これをN_2雰囲気中、1000-1200 ℃で処理してTiN 化した(二段処理法)。反応温度、時間に依存して、TiC相は次第にTiN 相へ変化し、最終的に芯まで完全にTiN に変化した。他の金属窒化物の場合も同様に窒化物に変性することができた。C) カーボンコイルのメタライジング/窒化同時処理による金属窒化物コイルの合成(直接合成法): カーボンコイルをTiCl_4+N_2+H_2雰囲気中、800-1200℃で処理して、TiN マイクロコイルを得た。800 ℃では、長時間の反応でも、コイルの芯まで完全にTiN 化できなかったが、1000℃では、芯まで完全にTiN 化された。XRD,TEM観察からは中間生成物としてTiC 相の生成は観察されず、カーボンのTiC 化と同時にTiN 化がおこるもの考えられた。原料として、非常に緻密に巻いたカーボンコイルを原料にすると、コイル形態は消失してマイクロパイプ状のTiN が得られた。同様な方法によりNbN,TaNが合成できた。一般に、金属窒化物コイルの比表面積は20-30m^2/g、バルク電気抵抗値は0.1-0.01Ωcm、電磁波吸収率は90%(800-900KHz)のオーダーであった。