| 研究課題/領域番号 |
18H01708
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 岡山大学 |
|---|
研究代表者 |
林 靖彦 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (50314084)
|
|---|
| 研究分担者 |
鶴田 健二 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (00304329)
羽田 真毅 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70636365)
西川 亘 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (80243492)
徳永 智春 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90467332)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | カーボンナノチューブ（CNT）紡績糸 / 乾式紡績 / 熱化学気相成長（CVD） / 2層CNT / 高強度 / 加熱処理 |
|---|
| 研究成果の概要 |
本研究では，基板の合成した長尺・高密度の数層カーボンナノチューブ（CNT）フォレスから，乾式で紡績法によりCNT長繊維を作製し，実用上ベンチマークとなる炭素繊維の強度を超える引張強度のCNT長繊維の実現を目指した．室温からCNT合成初期の温度までの触媒金属粒子の形状変化を明らかにし，2層CNTを選択的に合成することが可能となった．そして，真空および極簿エタンガス中でCNT長繊維全体に通電加熱することで，残留するアモルファスカーボンの除去とグラフェンへの構造変化が同時に起こっていることを明らかにした．さらにCNT繊維を一方向に配向させる紡績糸技術により，2.5GPaを超える高強度が実現できた．
|
| 自由記述の分野 |
ナノ材料・ナノ物性
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，基板に垂直配向した長尺・高密度カーボンナノチューブ（CNT）フォレストを合成し，この基板から乾式紡績法によりCNT長繊維を作製し，その高強度化する手法を開発するものである．高強度で超軽量の特性を併せ持つCNT紡績糸が実現できると，炭素繊維強化プラスチック（CFRP）代替への応用が期待される．実用途の輸送機器用材料は，温室効果ガス削減のため，軽量化と高強度化が求められており，高強度CNT長繊維の実現は社会，産業基盤へ大きく貢献する．
|
