導電性マイクロコイル状金属窒化物ファイバーの気相合成と電磁波吸収特性

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650731
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 元島 栖二 岐阜大学, 工学部, 教授 (80021608)
• キーワード: カーボンコイル / 窒化チタン / 窒化ニオブ / 窒化タンタル / 気相成長炭素繊維 / 炭素繊維 / 電磁波吸収 / バルク電気抵抗値

研究概要

種々の金属窒素化物マイクロコイル/マイクロチューブ合成し、その合成条件・微細構造の検討、特性評価を行った。
A) カーボンコイルのチタナイジング/窒化同時処理によるTiNコイルの合成: カーボンコイルをTiCl_4 +N_2 +H_2 雰囲気中、800-1200℃で処理して、TiNマイクロコイルを得た。800℃では、長時間の反応でも、コイルの芯まで完全にTiN化できなかったが、1000℃では、芯まで完全にTiN化された。XRD,TEM観察からは中間生成物としてTiC相の生成は観察されず、カーボンのTiC化と同時にTiN化がおこるもの考えられた。原料として、非常に緻密に巻いたカーボンコイルを原料にすると、コイル形態は消失し、マイクロパイプ状のTiNが得られた。
B) TiCマイクロコイルの窒化処理によるTiNの合成: カーボンコイルをTiCl_4 +H_2雰囲気中で処理してTiCマイクロコイルを合成し、これをN_2雰囲気中、1000-1200℃で処理してTiN化した(二段処理法)。反応温度、時間に依存して、TiC相は次第にTiN相へ変化し、最終的に芯まで完全にTiNに変化した。
C) その他の金属窒化物コイル: NbN,TaNについて、直接・同時メタライジング/窒化処理法により合成した。いずれの場合の、固体内拡散律速でカーボンコイルは完全にNbN,TaNに変化した。この際、原料コイルの形態はほとんど変化しなかった。
D) 特性: 金属窒化物コイルの比表面積は20-30m^2/g、バルク電気抵抗値は0.1-0.01Ωcm、電磁波吸収率は90%(800-900KHz)のオーダーであった。

研究成果

• [文献書誌] 金藤敬一: "カーボンマイクロコイルの電気伝導" 電気学会論文誌. 118-A(12). 1425-1428 (1998)
• [文献書誌] S.Motojima: "Preparation and properties of TiC micro-coils and micro-tubes by the vapour phase titanizing of carbon micro-coils" J.Mater.Sci.(in press).
• [文献書誌] S.Motojima: "The Three-dimensional growth mechanism of comso-mimetic carbon micro-coils by chemical vapor deposition" J.Applied Physics. (in press).
• [文献書誌] S.Motojima: "Growth of carbon micro-coils by pre-pyrolysis of propane" J.Mater.Sci.(in press).
• [文献書誌] S.Motojima: "The growth patterns and morphologies of carbon micro-coils by chemical vapor deposition" Carbon. (in press).
• [文献書誌] S.Motojima: "Carbon coatings on carbon micro-coils by pyrolysis of methane and their properties" Carbon. (in press).
• [文献書誌] 元島栖二: "コスモミメテイックなカーボンマイクロコイルの気相合成とその電磁波吸収特性" 表面. 36(3). 140-148 (1998)
• [文献書誌] 元島栖二: "コスモミメテイックなカーボンマイクロコイルの気相合成とその電磁波吸収特性" EMC. 120. 50-60 (1998)
• [文献書誌] 元島栖二: "夢の電磁波吸収材-コスモミメテイックなカーボンマイクロコイル" 「新材料1998」 (東レリサーチセンター). 216-218 (1998)
• [文献書誌] 元島栖二: "新しい電磁波吸収体・カーボンマイクロコイル-コスモミメテイックなカーボンマイクロコイルの気相合成とその電磁波吸収特性" 「電磁シールドの最新技術と材料、(シーエムシー). 158-169 (1998)