マイクロコイル状炭化物ファイバーの気相合成とその特性評価

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650782
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 元島 栖二 岐阜大学, 工学部, 教授 (80021608)
• Keywords: 炭素繊維 / コイル状ファイバー / CVD / 炭化ケイ素 / 炭化チタン / 窒化チタン

Research Abstract

(1)原料となるカーボンマイクロコイルを大量合成するための条件に付いて検討を行った、水素ガスの流量、反応時間を制御することにより種々のコイル径およびコイルピッチのコイルが得られた。コイル先端位置を制御することにより、長さが10-15mmの長尺コイルが合成できた。合成条件を厳密に制御することにより再現性良くコイルが合成できた。
(2)カーボンコイルを900-1300°CでMClx+H_2+Ar(X=Si,Ti,Zr,Ta,Nb,Hf)雰囲気中で気相拡散処理することにより、種々の炭化物ファイバーを合成し、合成条件および特性を評価した。反応温度および反応時間を制御することにより、コイル表面に薄い炭化物膜を析出したものから、芯まで完全に炭化したものまで種々の物が得られた。バルク電気抵抗値は、M/C比およびバルク密度に依存し、TiCコイルの場合、0.1-0.01Ωcmに範囲で変化した。完全なTaCコイルは、1200°C、15時間で得られた。炭化処理しても、原料コイルの形態は全く変化しなかった。
(3)炭化物マイクロコイルをN_2(またはNH_3)+H_2雰囲気中,900-1300°Cで気相拡散処理すると窒化物マイクロコイルに変化することを見出だした。さらに、直接カーボンコイルを900-1300°CでMClx+H_2 N2(またはNH_3)+Ar(X=Si,Ti,Zr,Ta,Nb)雰囲気中で処理することにより、種々の窒化物マイクロコイルが合成出来ることを見出だし、その合成条件、および特性評価を行った。

Research Products

• [Publications] 元島栖二、他: "Catalytic effect of metal carbides,oxides and Ni single crystal" Carbon. 33(8). 289-296 (1996)
• [Publications] 元島栖二、他: "マイクロコイル状炭素繊維の気相合成とその性質" 炭素. 1996[174]. 215-224 (1996)
• [Publications] 元島栖二、他: "Preparation of micro-coiled ZrC fibers by vapor phase mettalizing" J.Euro.Ceram.Soc. 16. 989-993 (1996)
• [Publications] 元島栖二、他: "Preparation of SiC and TiC micro-coiled fibers by vapor phase metallizing of micro-coiled carbon fibers" J.Mater.Sci.31. 4641-4645 (1996)
• [Publications] 元島栖二、他: "Preparation and properties of ceramic micro-coils by CVD process" Proc.Int.Symp.CVD-XIV. 1-8 (1997)
• [Publications] 元島栖二、他: "右巻き材料、左巻き材料" 材料科学. 33(4). 150-151 (1696)