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膨張化グラファイトを基材とするナノ積層構造グラファイト複合材料の合成

研究課題

研究課題/領域番号 13450279
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関北海道大学

研究代表者

金野 英隆  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50002316)

研究分担者 幅崎 浩樹  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50208568)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
2003年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード膨張化グラファイト / ナノ積層材料 / 金属 / グラファイト複合材料 / セラミックス / 耐酸化性炭素材料 / 強磁性材料 / 金属炭化物微粒子 / 多成分系金属炭化物微粒子 / 膨張化グラフファイト / 多成分系金属炭化物 / 炭化ケイ素 / 炭化ジルコニウム / 炭化硅素 / 炭化ホウ素
研究概要

本研究は,油成分に対して非常に大きな収着能を持つ膨張化グラファイトに着目して,これに有機溶媒に溶解した金属錯体,液状有機珪素化合物,金属アルコキシド溶液などを収着したものを大気中低温で熱処理して前駆体とし,それらを不活性雰囲気中で熱処理することによりグラファイト複合材料およびナノサイズの金属炭化物微粒子を合成することを目的とした.
(1)磁性材料,電磁波の吸収体,触媒などを目的とした複合材料の作製:Ni,Fe,Fe_3O_4などの微粒子を含む材料を合成することができた.特に鉄/グラファイト複合材料では,100nm以下の微粒子状に良く分散した鉄を30%以上含み,強磁性材料として興味ある物性ものが得られた.
(2)耐高温酸化性炭素材料,高温導電材料,エネルギー蓄積材料などを目的とした,複合材料の作製:非常に薄いSi-C-O系皮膜で被覆されたナノ積層構造グラファイトを作製する方法を確立した.この材料は電気伝導性を持ち,大気中1000℃で20時間以上加熱しても酸化による減量は1%程度である.また,Mn_2O_3,MnO_2などの微粒子を含む複合材料を合成することができ,スーパーキャパシターへ応用できる可能性がある.
(3)膨張化グラファイトのミクロ空隙を利用した,単一系および多成分系金属炭化物微粒子の合成:低分子量液状有機珪素化合物,金属アルコキシドなどを用い,数100nm以下の微粒子状β-SiC,ZrC,TiC, (Ti,Zr)Cなどを合成できるプロセスを開発した.このプロセスは他の金属種にも拡張することができ,安価な原料を用い,熱処理も簡単で,一工程で微粒子を製造できるという利点があり,工業的に実施できる可能性がある.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] H.Konno, T.Kinomura, M.Aramata: "Formation of β-SiC from Exfoliated Graphite and Silicone"Carbon. 39. 2380-2382 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Konno, T.Kinomura, H.Habazaki, M.Aramata: "Synthesis of Submicrometer-sized β-SiC Particles from the Precursors Composed of Exfoliated Graphite and Silicone"Carbon. 42(印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金野英隆, 高橋幸裕, 幅崎浩樹: "膨張黒鉛を用いた鉄微粒子分散黒鉛材料の作製とその磁性"炭素. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金野英隆: "膨張黒鉛を利用した炭素系機能材料の合成"炭素素原料科学と材料設計. VI(印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Konno, T.Kinomura, M.Aramata: "Formation of β-SiC from Exfoliated Graphite and Silicone"Carbon. 39. 2380-2382 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Konno, T.Kinomura, H.Habazaki, M.Aramata: "Synthesis of Submicrometer-sized β-SiC Particles from the Precursors Composed of Exfoliated Graphite and Silicone"Carbon. 42(in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Konno, Y.Takahashi, H.Habazaki: "Formation of iron dispersed graphite composites utilizing exfoliated graphite and their magnetic properties"TANSO. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Konno: "Synthesis of carbonaceous multi-functional materials utilizing exfoliated graphite"Science and Designing of Carbonaceous Materials. VI(in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Konno, T.Kinomura, H.Habazaki, M.Aramata: "Synthesis of Submicrometer-sized β-SiC Particles from the Precursors Composed of Exfoliated Graphite and Silicone"Carbon. Vol.42(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 金野英隆, 高橋幸裕, 幅崎浩樹: "膨張黒鉛を用いた鉄微粒子分散黒鉛材料の作製とその磁性"炭素. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 金野英隆: "膨張黒鉛を利用した炭素系機能材料の合成"炭素素原料科学と材料設計. Vol.VI(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H. KONNO: "Formation of β-SiC from Exfoliated Graphite and Silicone"Carbon. 39. 2381-2383 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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