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2009 年度 実績報告書

絶縁高熱伝導性能を備えた放熱ポリマー複合材料のための新規ナノフィラーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21760536
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

ZHI ChunYi  独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (50469764)

キーワード複合材料 / 窒化ホウ素ナノチューブ / 高い熱伝導率 / 絶縁性材料 / 表面機能化
研究概要

フィルタリングによる吸収方法を開発し、高い割合で窒化ホウ素ナノチューブを含有する窒化ホウ素ナノチューブ・ポリマーの複合体を合成した。その結果、合成した複合体中の窒化ホウ素ナノチューブの割合を20wt.%~30wt.%にすることができ、また複合体の熱伝導率が純粋なポリマーの熱伝導率と比べ20倍程向上した。さらに、低い熱膨張率、高いブレークオーバー電圧と優れた機械的性質を備えていることが明らかとなった。
また窒化ホウ素ナノチューブの表面機能化のための新しい(有効な)方法を開発した。窒化ホウ素ナノチューブのBサイトを酸化させることによりその表面が水酸化された。窒化ホウ素ナノチューブを水酸化処理することにより水中や有機溶媒の中でよく分散させることができた。より重要なことは、窒化ホウ素ナノチューブの水酸化処理が更なる表面機能高度化のための優れた初期処理手法であると示したことにある。
高い熱伝導率を有する絶縁性複合材料を実現するための他の有用なフィラーとして、2次元窒化ホウ素ナノシートを液体剥離法で合成することに成功した。1回の実験で、ミリグラム単位の窒化ホウ素ナノシートを得ることができた。この窒化ホウ素ナノシートはポリマー複合体の機械的強度の補強に有用であることが示された。現在、高い熱伝導率を持つ材料への窒化ホウ素ナノシートの利用を進めている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Large-Scale Fabrication of Boron Nitride Nanosheets and Their Utilization in Polymeric Composites with Improved Thermal and Mechanical Properties2009

    • 著者名/発表者名
      Chunyi Zhi, Yoshio Bando, Chengchun Tang, Hiroaki Kuwahara, Dimitri Golberg
    • 雑誌名

      Advanced Materials 21

      ページ: 2889-2893

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards Thermoconductive, Electrically Insulating Polymeric Composites with Boron Nitride Nanotubes as Fillers2009

    • 著者名/発表者名
      Chunyi Zhi, Yoshio Bando, Takeshi Terao, Chengchun Tang, Hiroaki Kuwahara, Dimitri Golberg
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials 19

      ページ: 1857-1862

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemically Activated Boron Nitride Nanotubes2009

    • 著者名/発表者名
      Chunyi Zhi, Yoshio Bando, Takeshi Terao, Chengchun Tang, Hiroaki Kuwahara, Dimitri Golberg
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal 4

      ページ: 1536-1540

    • 査読あり
  • [学会発表] A Universal Method for Obtaining Chemically Activated BN Nanotubes though Boron Site Chemistry2009

    • 著者名/発表者名
      Chunyi Zhi
    • 学会等名
      Villa Conference on Interactions Among Nanostructures
    • 発表場所
      Ritz Carlton-St.Thomas, US Virgin Islands
    • 年月日
      2009-09-08
  • [産業財産権] 超薄窒化ホウ素ナノシート及びその製造方法ならびに該シートを含有する光素材2009

    • 発明者名
      Zhi Chunyi 板東義雄 Tang Chengchun, Dmitri Golberg, 桑原広明
    • 権利者名
      独立行政法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権番号
      特願2009-234651
    • 出願年月日
      2009-10-08

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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