研究課題
炭素小球体は高強度の等方性の高密度炭素材、液体クロマトグラフの充填剤、プラスチックの導電用充填剤等の特殊炭素材として優れた効果が期待されている。本研究は、まず出発原料である石炭タール、ピッチ類を化学的に改質、あるいは炭素化反応を制御して、数ミクロンの真球状の炭素質粒子を得ること、又炭素小球体の焼結特性の検討を目的として行なわれた。その結果多環芳香族系重質油またはピッチと、それと対称的な直鎖パラフィンを加圧炭化することにより粒径の均質な炭素小球体が生成することを見い出した。又申請者らが先に開発、製作した高温、高圧【^1H】-NMRが有効であることが確認できたので、それらの手法を用いて炭素小球体の生成機構について考察した。この結果、炭素小球体が高温で超臨界状態に近い密度の高いガス中で生成していることが明らかとなった。又高温、高圧ESRを用いて炭素小球体生成時のラジカルの挙動について検討した結果n-パラフィン/ピッチの混合重量比が大きい程、熱分解、重合反応時のラジカル濃度の経時変化は、高温側にシフトすることが明らかとなった。又オートクレーブの空間の容積と試料の仕込量が炭素小球体の粒径に対して重要な因子であることも明らかとなった。現在、生成した炭素小球体の表面構造に関してフーリエ変換赤外分光法等を用いて検討を行なっている。又このようにして得られた炭素小球体を高温電気炉において炭化した結果、焼成できることが明らかとなった。
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