| 研究課題/領域番号 |
16200044
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生活科学一般
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
松生 勝 奈良女子大学, 大学院人間文化研究科, 教授 (80091841)
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| 研究分担者 |
黒子 弘道 奈良女子大学, 大学院人間文化研究科, 助教授 (20221228)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | ナノテク / 走査型電子顕微鏡 / 多層カーボンナノチューブ / アパレル素材 / 複合材料 / 電気伝導率 / ゲルー結晶化 / 組成比 / positive temperature coefficient |
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| 研究概要 |
近年産業界におけるナノテクの発展は目覚しく、その分野は多岐にわたっている。素材分野においてもナノ材料と呼ばれる研究とその進展は、21世紀における材料の革命的変革を期待しえる。本研究は、ナノテク繊維の開発とアパレル素材への応用を目指して、その基礎研究に視点をおいて研究を展開している。
本科学研究費により、走査型電子顕微鏡を購入し、1nm以上の繊維の観察を詳細に行うと共に、繊維や微粒子の化学構造を、入射電子線ビームから跳ね返って来るX線の波長から判別しえるEDS(energy dispersion X-ray spectrometry)を附属装置として購入した。これによる成果の概略は以下の通りである。
本研究の意義の概略は、ゲルー結晶化法で作成した多層カーボンナノチューブ(MWNT)-超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)並びにカーボンファイバー(CF)-UHMWPE複合材料の導電性機構について解明し、それをアパレル素材の開発の糸口になるような問題提起を行うことである。
ゲルー結晶化の際にMWNTの表面を全面的にUHMWPEが覆うように結晶化する。PEは絶縁体であるので、この試料の電気伝導率は極めて低く10^<-11>S/cm以下である。殆どのUHMWPEがMWCNFの表面を被覆していると考えざるを得ない。しかし、この試料を150℃で熱処理してUHMWPEをいったん融解し、再び冷却するとこれを証明するために、色々な組成比を持つMWNTとPEの試料を作成し、SEM観察によって求まるPBの被覆厚とPEと電気伝導度の関係から、どの程度PEの薄さに被膜がなされ時に導電性が生じ、この効果が何に起因するかを検討した。また素材としては、ポリエチレン以外に極性基を有するポリビニルアルコール(PVA)やポリアクリロニトリル(PAN)についても同様の実験を行い、用いる高分子の電気伝導度の違いが複合材料の電気伝導率に及ぼす影響を明らかにした。
またアパレル素材への応用についても検討したが、基礎研究から応用研究への橋渡しは容易でなかった。
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