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カーボンナノ繊維の製造方法

シーズコード S100003667
掲載日 2010年12月2日
研究者
  • 福政 修
技術名称 カーボンナノ繊維の製造方法
技術概要 この製造方法は、不活性ガス(アルゴンガス)及び水素より選ばれる少なくとも一種のプラズマジェット気流中に炭化水素ガスまたは炭化水素ガス(メタン、エタン、プロパン及びブタン)と水素ガスを供給し、気流中で炭化水素を熱分解し、冷却過程で、チューブ状のカーボンナノ繊維を生成させる。この場合、プラズマジェットは、アルゴンなどの不活性ガスを作動ガス入口より供給し、電極間のDCアーク放電によりプラズマ流を発生させ、フィードリングの下部より反応器内に噴出させる。かかるプラズマジェット流中にフィードリングから原料ガス、すなわち炭化水素ガス(および水素)を供給する。この高温のプラズマジェット気流中で炭化水素が熱分解し、炭素原子が生成する。その後、炭素原子はジェット下流で結晶化し、基板上に粉末として堆積するのでこれを回収する。ナノカーボン繊維を得るには、このプラズマジェット流中でカーボン原子を生成させ、浮遊状態で下流域に至り冷却されることが重要であり、この温度勾配の相違により、得られるカーボンナノ繊維の形状等の特性が決まる。
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研究分野
  • 固体デバイス材料
  • 固体デバイス製造技術一般
  • 固体の製造・処理一般
展開可能なシーズ 工業生産に適する、極めて容易な手段によるカーボンナノ繊維の製造方法、特に金属触媒など製品中に除去の厄介な混入物のないカーボンナノ繊維、とりわけカーボンナノチューブの製造方法を提供する。
触媒金属を用いないため後処理により触媒の除去を行う必要がなく、プロセスの簡素化が図れる。また、気相中でカーボン繊維を形成させるため反応器から連続的に製品を取り出し得るため、連続製造が可能となる。炭素源となる炭化水素ガスに水素ガスを共存させることにより収率の増加や得られる繊維の形状をもコントロールすることが可能となる。
用途利用分野 カ-ボンナノ繊維、カ-ボンナノチューブ
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人山口大学, . 福政 修, . カーボンナノ繊維の製造方法. 特開2006-290698. 2006-10-26
  • C01B  31/02     
  • D01F   9/127    

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