レーザ照射による新しい炭素体の調整とその機能

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07455264
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 遠藤 守信 信州大学, 工学部, 教授 (10021015)
• 研究分担者: 押田 京一 長野工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教授 (90224229)
• キーワード: レーザ照射 / 炭素化 / 炭素化回路 / ポリイミドフィルム / ラマン散乱 / 急速炭化

研究概要

従来、炭素材料は主に電気炉等で熱処理を施すことによって調整され、その物性について広く研究が展開されてきた。レーザ照射による炭素体の調整は、急速炭化という点で従来の熱分解プロセスと大きく異なり、新物質探索の上で極めて興味深いものである。すなわち本研究ではレーザ加熱の方法で新炭素体の調製を目的とし、従来の方法である熱処理方法と比較検討しながら、その基礎物性の評価とその応用の可能性を提案することである。前駆体としてはポリイミドフィルムを用い、大気雰囲気中・窒素雰囲気中において照射時間を変化させ、新規の炭素体を調整してその炭素化における相違点を検討した。初めにFE-SEMを用いレーザ照射面を観察すると、急速炭化のためと思われる特徴的なペブル構造が確認された。また、XMA、Raman分析、ρ-T特性を求めることにより更に詳しい構造解析を行った。その結果、通常過熱では2000℃程度に相当する熱履歴を受けて炭化が瞬時に達成されるという新たな知見が得られた。応用としては導電路の生成を行った。生成方としてはレーザをスリットに通すことによって細線化を行い炭化路を生成した。更に炭化路上にニッケルメッキを施した。これにより高導電路形成やそこへのハンダ付けにも応用が見込まれ、広範な用途が期待できる有望な方法と判断された。
以上のように、本研究によって基礎科学と応用の両分野で顕著な成果を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] 遠藤守信、内藤耕太、石部 卓、上田真裕、押田京一、笠井利幸: "ポリイミドへのパルス・レーザ照射によって得られる炭素フィルムとその応用" 電気学会論文誌A. Vo.117-A・No.6. 638-644 (1997)
• [文献書誌] MENDO, K.TAKEUCHI, K.KOBORI, K.TAKAHASHI, H.W.KROTO: "“CARBON NANOTUBES",PYROLYTIC CARBON NANOTUVES FROM VAPOR-GROWN CARBONFIBERS,(EDITED BY MENDO,S.IIJIMA,MS.DRESSELHAUS)" ELSEVIER SCIENCE LIMITED, 10 (1996)
• [文献書誌] A.SARKAR, H.W.KROTO, MENDO: "“CARBON NANOTUBES",HEMI-TOROIDAL NETWORKS IN PYROLYTIC CARBON NANOTUBES,(EDITED BY MENDO,S.IIJIMA,MS.DRESSELHAUS)" ELSEVIER SCIENCE LIMITED, 6 (1996)