| 研究課題/領域番号 |
20K14628
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
藤井 達也 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (10780489)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | PAA被覆CNT / スピンコート / 熱イミド化 / CNT/PI複合材料 / 薄膜引張試験 / 湿度センサ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ポリイミド（PI）の前駆体であるポリアミック酸（PAA）をカーボンナノチューブ（CNT）に被覆したPAA被覆CNT粒子を溶媒中に分散したPAA/CNT分散液を作製し、それをスピンコート法で成膜した後に溶媒を揮発させることで、超高濃度・良分散状態のCNT複合PI薄膜を創製する。さらに、薄膜引張試験中に電気機械的特性を同時計測できる実験システムを構築し、恒温恒湿槽内で引張試験を実施することで、電気機械的特性と湿度との関係を実験的に評価する。引張試験で得られた知見をもとに、超高濃度CNT複合PI薄膜を用いたフレキシブル基板対応型湿度センサを新開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、高信頼性湿度センサの素材開発を目的として、PAA被覆CNT粒子の製造技術を援用して超高濃度CNT複合PI薄膜を作製し、その機械的特性を評価した。PAA被覆CNT粒子を溶媒中に分散させたPAA/CNT分散液を作製し、スピンコート法で成膜した後に溶媒を揮発させることで薄膜化し、CNT複合PI薄膜を作製した。さらに、CNT複合PI薄膜の引張試験を行い、機械的特性とCNT含有量との関係を評価した。引張試験の結果、CNT含有量が0-20wt%の試験片において延性領域が維持されていることがわかった。これは、本研究で作製したCNT複合PI薄膜が良分散状態であることを示唆している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案するPAA被覆CNT粒子を用いたCNT複合PI薄膜の製造技術は、PI薄膜中に20wt%以上のCNTを良分散状態で複合化することが可能である。超高濃度・良分散状態のCNT複合PI薄膜は極めて優れた特性が得られることが期待され、必ずや次世代センサ開発に貢献できる。
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