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異種元素をド-ピングしたポリイミドフィルムの積層黒鉛化による高配向性黒鉛体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555481
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 無機材料・物性
研究機関長崎大学

研究代表者

小林 和夫  長崎大学, 工学部, 教授 (30225495)

研究分担者 横山 昭  日本カーボン(株), 研究所, 副所長
佐野 秀明  長崎大学, 工学部, 助手 (10253634)
内山 休男  長崎大学, 工学部, 助教授 (50039690)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1996年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードポリイミド / フィルム / 黒鉛化 / 高配向性 / 接合 / 異種元素 / ド-ピング / ポリイミドフィルム / ホウ素 / ランタン / 高配向性黒鉛
研究概要

本研究は、ポリイミドフィルムあるいは炭化ポリイミドフィルムにホウ素あるいは希土類元素を蒸着し、積層させた後、高温処理することにより高配向性黒鉛体を作製し、高性能黒鉛モノクロメーターを開発することが目的である。平成7年度の研究におては、ホウ素あるいはランタンの添加によりフィルムの黒鉛化は1500°C〜2500°Cの高温処理により、無添加のフィルムより進行するが、配向性はやや低下することを見出した。また、ポリイミドフィルムの黒鉛化は、炭素収率、面方向の収縮及び膨脹、結晶学的パラメータからフィルム厚さ125μmより厚さ25μmフィルムの方が炭素の配向性及び結晶性の発達が良好であることが判明した。平成8年度は、異なるホットプレス条件下でホウ素あるいはランタンを添加した積層フィルムを加圧状態で熱処理して、黒鉛化、フィルムの接合状態および配向性を調べて最適ホットプレス条件を見出すこと、また、ホットプレス後の高温処理の影響を調べることを目的とした。
4つの異なるホットプレス操作条件を検討した結果、ホットプレス装置内に積層フィルムを設置したまま、1500°Cまで真空中で炭素化処理を行い、その後圧力を負荷した状態で高温処理を行う方法が最も黒鉛化が進行し、かつ、フィルム同士の接合もSEM観察の結果から最も良好であることが判明した。この場合も、無添加フィルムよりホウ素あるいはランタンを添加した試料の方が黒鉛化が進行した。黒鉛化の進行はホウ素あるいはランタンの炭素構造中への拡散あるいは固溶により促されたと考えられる。さらにホットプレス後2500°Cで熱処理した場合、黒鉛化度はさらに進行するが、フィルムに多くのしわが発生し、また、フィルム間に剥離が生じた。この現象はホウ素あるいはランタンを添加した試料についても観察された。このことから、剥離を防ぎ、かつ高配向性を発揮させ高配向性黒鉛体を得ることが今後の課題である。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Hideaki SANO: "Effect of Film Thickness on Graphitization on Oxidation Behavior of Carbonized Polyimide Films" Extended Abstracts and Program of 22nd Biennial Conference on Carbon. 596-597 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo UCHIYAMA: "Effect of Boron and Rare Earth Addition on the Graphitization of Polyimide Film" Extended Abstracts and Program of 22nd Biennial Conference on Carbon. 686-687 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 筑井武彦: "ポリイミドフィルムの黒鉛化に及ぼすホウ素およびランタン添加の影響" 第22回炭素材料学会年会. 182-183 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐野秀明: "炭素材料表面形態とその酸化挙動のレーザ顕微鏡によるin-situ観察" 炭素. 1996. 257-265 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki SANO: "Effect of Film Thickness on Graphitization on Oxidation Behavior of Carbonized Polyimide Films" Extended Abstracts and Program of 22nd Biennial Conference on Carbon.596-597 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuo UCHIYAMA: "Effect of Boron and Rare Earth Addition on the Graphitization of Polyimide Film" Extended Abstracts and Program of 22nd Biennial Conference on Carbon.686-687 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takehiko CHIKUI: "Effect of Boron and Lanthanum Addition on Graphitization of Polyimide Film" Abstracts of The 22nd Carbon Conference, Japan. 182-183 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki SANO: "Surface Morphology and In-situ Observation on the Oxidation Behavior of Carbon Materials by Laser Microscopy" Tanso. 1996-175. 257-265 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuo KOBAYASHI: "Structure of Carbon Film Made from Polyimide Film with Addition of Boron and Lanthanum" The European Carbon Conference "Carbon". 96. 389-390 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki YAMASA: "Preparation of Highly Oriented Graphite Block from Polyimide Film" Proceedings of the 13th Korea-Japan Seminar on New Ceramics. 304-307 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐野秀明,他: "炭素材料表面形態とその酸化挙動のレーザ顕微鏡によるin-situ観察" 炭素. 1996. 257-265 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo KOBAYASHI,et.al: "Structure of Carbon Film made from Polyimide Film with Addition of Boron and Lanthanum" The European Carbon Conference ″Carbon′96″. 389-390 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuo KOBAYASHI: "The European Carbon Conference ″Carbon'96″" The British Carbon Group, 2 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki YAMASA: "Proceedings of the 13th Korea-Japan Seminar on Ceramics" The organizing committee of the Korea-Japan seminar on ceramics and The executive committee of the 13th Korea-Japan seminar on new ceramics, 4 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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