JP5363260B2 - カーボンナノチューブ複合材料及びその製造方法 - Google Patents
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Description
前記カーボンナノチューブ構造体は、図2に示す、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムはドローン構造カーボンナノチューブフィルム(drawn carbon nanotube film)である。前記カーボンナノチューブフィルムは、超配列カーボンナノチューブアレイ(非特許文献3を参照)から引き出して得られたものである。図2を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されている。即ち、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で長さ方向端部同士が接続された複数のカーボンナノチューブを含む。さらに、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、複数のカーボンナノチューブセグメントを含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメントは、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。それぞれのカーボンナノチューブセグメントは、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブを含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメントにおいて、前記複数のカーボンナノチューブの長さが同じである。前記カーボンナノチューブフィルムを有機溶剤に浸漬させることにより、前記カーボンナノチューブフィルムの強靭性及び機械強度を高めることができる。有機溶剤に浸漬された前記カーボンナノチューブフィルムの単位面積当たりの熱容量が低くなるので、その熱音響効果を高めることができる。前記カーボンナノチューブフィルムの幅は100μm〜10cmに設けられ、厚さは0.5nm〜100μmに設けられる。
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは綿毛構造カーボンナノチューブフィルム(flocculated carbon nanotube film)である。図3に示すように、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブは、絡み合い、等方的に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが均一に分布されている。複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されている。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、100nm以上であり、100nm〜10cmであることが好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されている。ここで、自立構造は、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態である。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合って、カーボンナノチューブネット状に形成されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されて、多くの微小な穴が形成されている。ここで、単一の前記微小な穴の直径が10μm以下になる。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブは、相互に絡み合って配置されるので、該カーボンナノチューブ構造体は柔軟性に優れ、任意の形状に湾曲して形成させることができる。用途に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体の長さ及び幅を調整することができる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、0.5nm〜1mmである。
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム(pressed carbon nanotube film)である。前記カーボンナノチューブフィルムは、図5又は図6に示される。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおける複数のカーボンナノチューブは、等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用することにより、所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押し、該カーボンナノチューブアレイを圧力で倒すことにより形成された、シート状の自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列方向は、前記押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイを押す方向により決められている。
11 カーボンナノチューブ
12 ナノ粒子
20 微孔
Claims (3)
- 複数のカーボンナノチューブを含む自立構造を有するカーボンナノチューブ構造体と、複数のナノ粒子と、を含み、
前記複数のカーボンナノチューブは相互に接続され、且つ配向して配置されており、
前記複数のナノ粒子は均一に前記カーボンナノチューブ構造体に分散されており、前記複数のナノ粒子は、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面に接着されていることを特徴とするCNT複合材料。 - 前記複数のカーボンナノチューブは同じ方向に沿って、分子間力で端と端が接続されていることを特徴とする、請求項1に記載のCNT複合材料。
- 複数のカーボンナノチューブを含む自立構造を有するカーボンナノチューブ構造体を提供する第一ステップと、
複数のナノ粒子を含む予備材料を提供する第二ステップと、
前記複数のナノ粒子を前記カーボンナノチューブ構造体に分散させて、CNT複合材料を得る第三ステップと、
を含み、
前記複数のカーボンナノチューブは配向して配置されており、
前記第三ステップは、前記複数のナノ粒子が分散された溶液に、前記カーボンナノチューブ構造体を浸漬させる第一サブステップと、前記溶液を除去させて、前記溶液に分散された前記複数のナノ粒子は前記カーボンナノチューブ構造体に接着される第二サブステップと、を含むことを特徴とするCNT複合材料の製造方法。
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