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カーボンナノチューブを用いた新規セラミックナノチューブの創成とその機能

Research Project

Project/Area Number 17710108
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

田口 富嗣  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究員 (50354832)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsセラミックス / ナノ材料 / 電子顕微鏡
Research Abstract

本研究では、原材料としてカーボンナノチューブを用いた新しい炭化物、酸化物及び窒化物ナノチューブの合成法の開発を行うことを目的としている。昨年度までに、Si粉末とカーボンナノチューブの真空熱処理により、炭化ケイ素被覆カーボンナノチューブ(C-SiC同軸ナノチューブ)及び単相炭化ケイ素ナノチューブ(SiCナノチューブ)の合成に成功した。今年度は、昨年度に合成に成功したC-SiC同軸ナノチューブおよびSiCナノチューブを、1300℃、低真空度(10Pa程度)、5時間の条件で熱処理を行い、透過型電子顕微鏡(TEM)による微細組織観察を行った。その結果、これらナノチューブの表面にアモルファス層が観察された。このアモルファス層をTEM付随のエネルギー分散型X線分析法により分析した結果、SiとOから構成され、その比が1:2であることがわかり、アモルファス層はSiO_2であることが確認された。すなわち、この低真空度熱処理により、C-SiC-SiO_2同軸ナノチューブ及びSiC-SiO_2同軸ナノチューブが合成された。さらに、C-SiC同軸ナノチューブにおいて、SiCがほぼすべてSiO_2へと変化することによるC-SiO_2同軸ナノチューブの形成も観察された。ここで、CNTが金属的であるとすると、SiCは半導体、SiO_2は絶縁体であることが知られているので、本研究により金属半導体絶縁体と、異なる電気特性を有する材料から構成されている複合ナノチューブの合成に成功したことがわかった。低真空度熱処理時間を20時間に増加させることにより、すべてのSiCがSiO_2へと変化し、さらにCが雰囲気中の酸素と反応しCO_2となり消失することで、単相のアモルファスSiO_2ナノチューブの合成にも成功した。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Effect of Al and Be ions pre-implantation on formation and growth of helium bubbles in SiC/SiC composites2007

    • Author(s)
      T.Taguchi, N.Igawa, E.Wakai, S.Jitsukawa, L.L.Snead, A.Hasegawa
    • Journal Title

      Nucl. Instrum. And Meth. B 256[2]

      Pages: 669-674

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Preparation and microstructural observation of SiC and SiC-SiO_2 coaxial nanotubes2006

    • Author(s)
      T.Taguchi, N.Igawa, H.Yamamoto, S.Shamoto
    • Journal Title

      Proceedings of 16^<th> international microscopy congress 3

      Pages: 1246-1246

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Finite size of nanoparticles to the atomic pair distribution functions2006

    • Author(s)
      K.Kodama, S.Iikubo, T.Taguchi, S.Shamoto
    • Journal Title

      Acta. Cryst. A62

      Pages: 444-453

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Preparation and characterization of single-phase SiC nanotubes and C-SiC coaxial nanotubes2005

    • Author(s)
      T.Taguchi, N.Igawa, H.Yamamoto, S.Shamoto, S.Jitsukawa
    • Journal Title

      Physica E 28[4]

      Pages: 431-438

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fabrication of SiC/SiC composite dispersed carbon nanofiber for excellent thermal and mechanical properties2005

    • Author(s)
      T.Taguchi, N.Igawa, S.Jitsukawa, S.Shamoto, Y.Ishii
    • Journal Title

      Ceramic Engineering and Science Proceedings 26[2]

      Pages: 327-334

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] TiC超微粒子又はTiO_2超微粒子担持カーボンナノチューブ、及びTiCナノチューブとこれらの製造方法2005

    • Inventor(s)
      田口 富嗣, 社本 真一, 井川 直樹
    • Industrial Property Number
      2005-273441
    • Filing Date
      2005-09-21
    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] カーボンナノチューブもしくはナノファイバーを用いたSiC/SiC複合材料の高熱伝導化2005

    • Inventor(s)
      田口 富嗣, 社本 真一, 井川 直樹, 實川 資朗
    • Industrial Property Number
      2005-201424
    • Filing Date
      2005-07-11
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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