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2009 年度 実績報告書

ナノカーボン/高分子系のダイナミックパーコレーション現象の解明と導電材料への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21360329
研究機関東京工業大学

研究代表者

淺井 茂雄  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80212463)

キーワード複合材料・物性 / ナノカーボン / 導電性材料 / パーコレーション / ダイナミックパーコレーション
研究概要

本研究は、導電性材料であるナノカーボンを充填剤(フィラー)として高分子マトリックス中に分散させた導電性高分子複合材料におけるフィラー分散構造と電気的性質との関係を明らかにし、新規導電材料の創製へと展開するものである。特に、この複合系の構造と物性を議論する上で非常に重要なダイナミックパーコレーション現象について理論と実験の両側面から詳細に検討することを目的としている。本年度は、導電性フィラーとして、気相成長炭素繊維(VGCF)、カーボンブラック(CB)を使用し、これらを様々な充填量でポリメタクリル酸メチル(PMMA)に充填し、導電性高分子複合材料を作製した。これらの複合材料について、室温での直流体積抵抗率や走査型電子顕微鏡(SEM)によるフィラー分散状態の観察など、基礎的物性の測定を行った。また、これらの複合系の電気的性質の経時変化をリアルタイムで測定(In-situ測定)できる計測システムを作製し、これを用いて様々な温度においてダイナミックパーコレーション測定を行った。VGCF充填系はCB充填系に比ベパーコレーションしきい値が低いが、低い充填量の試料においても精度良くダイナミックパーコレーション測定を行うことができた。短繊維状のフィラーであるVGCFを用いた場合でも、球状の粒子であるCBを用いた場合と同様にダイナミックパーコレーション現象が生じ、また、理論モデルによる解析が可能であることがわかった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Utilization of Polymer Degradation to Modify Electrical Properties of Poly(L-lactide)/Poly(methyl methacrylate)/Carbon Filler Composites2010

    • 著者名/発表者名
      Y.F.Buys, T.Aoyama, S.Akasaka, S.Asai, M.Sumita
    • 雑誌名

      Composites Science and Technology 70

      ページ: 200-205

    • 査読あり
  • [学会発表] Microcellular Structure and Electrical Properties of Carbon Nano Fiber Filled PMMA and PMMA/HDPE Composites Treated with High-Pressure CO_22010

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Asai
    • 学会等名
      Advanced Polymeric Materials and Technology Symposium (APMT 2010)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2010-01-26
  • [学会発表] 高圧二酸化炭素処理したカーボンナノファイバー充填高分子複合材料の発泡挙動と電気的性質2009

    • 著者名/発表者名
      浅井茂雄
    • 学会等名
      第58回高分子学会討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] Microcellular structure and electrical properties of carbon nanofiber filled poly(methylmethacrylate) composites treated with high-pressure carbon dioxide2009

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Asai
    • 学会等名
      The 12th European Polymer Congress EPF'09
    • 発表場所
      Graz, Austria
    • 年月日
      2009-07-15

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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