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PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING CARBON NANOTUBE, CARBON NANOTUBE FIBER, AND THE LIKE

Foreign code F110002727
File No. S2009-1052-N0
Posted date Apr 11, 2011
Country WIPO
International application number 2009JP053265
International publication number WO 2009/107603
Date of international filing Feb 24, 2009
Date of international publication Sep 3, 2009
Priority data
  • P2008-043304 (Feb 25, 2008) JP
Title PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING CARBON NANOTUBE, CARBON NANOTUBE FIBER, AND THE LIKE
Abstract A CVD apparatus (10) which includes an electric furnace (12), a reaction vessel pipe (14) and a small vessel substrate (15) which both are disposed in the furnace, and a heater (16) and a thermocouple (18) which are disposed around the periphery of the pipe. One end of the reaction vessel pipe (14) has been connected to a gas supply part (22), and the other has been connected to a pressure control valve (23) and a gas discharge part (24). The part (22), valve (23), and part (24) are controlled by a control part (20). The reaction vessel pipe (14) is evacuated to vacuum by the gas discharge part (24). The inside of the small vessel substrate (15) is heated with the heater (16) to heat and sublimate iron chloride (26) serving as a catalyst. Thereafter, acetylene gas (30) is caused to flow into the small vessel substrate (15) by the gas supply part (22). As a result, the iron chloride undergoes a gas phase reaction with the acetylene gas to form carbon nanotube growth nuclei on a substrate (28) having a silicon oxide layer formed thereon. Thereafter, carbon nanotubes grow while being vertically oriented.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 昇華した塩化鉄及び炭化水素からなる雰囲気中で、該塩化鉄の存在下で化学気相反応によって形成した鉄炭化物から解離したグラフェンにより酸化ケイ素面上にカーボンナノチューブを垂直配向して成長させる、
 ことを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項2】  前記酸化ケイ素は、SiOx(x<2)である、酸化ケイ素化合物であることを特徴とする請求項1記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項3】 前記酸化ケイ素面が、加熱炉中に配置された断面形状が円、もしくは多角形である管状の基板の内壁面であり、該内壁に該塩化鉄を具備させた状態から、カーボンナノチューブの製造を開始させることを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項4】  前記炭化水素は、アセチレンであることを特徴とする請求項1または請求項2記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項5】 前記塩化鉄は、塩化第二鉄及び塩化第二鉄の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1乃至3にいずれか1項に記載のカーボンナノチューブの製造方法。

【請求項6】 上記方法により形成されたカーボンナノチューブから形成されたカーボンナノチューブを集合塊とし、該集合塊よりカーボンナノチューブ一端を引き出して紡糸することを特徴とするカーボンナノチューブからなる長尺ファイバー又は長尺テープ又はシートを形成する製造方法。

【請求項7】 上記方法により形成されたカーボンナノチューブから形成されたカーボンナノチューブを集合塊とし、該集合塊よりカーボンナノチューブ一端を幅方向に揃えて引き出すことにより、該引き出し端を鋳型としてテープ又はシートを紡糸することを特徴とするカーボンナノチューブからなる長尺テープ又はシートの製造方法。

【請求項8】 昇華した塩化鉄及び炭化水素からなる雰囲気中で、該塩化鉄の存在下で化学気相反応によって形成した鉄炭化物によって解離したグラフェンにより酸化ケイ素を具えた基板上にカーボンナノチューブを垂直配向して成長させる、
 ことを特徴とするカーボンナノチューブが垂直配向した基板の製造方法。

【請求項9】 上記酸化ケイ素は、基板上にパターニングされ、
該基板上に垂直配向したカーボンナノチューブ形成領域がパターニングされていることを特徴とする、請求項6記載のカーボンナノチューブが垂直配向した基板の製造方法。

【請求項10】 真空及び反応雰囲気を維持する反応容器、及び、
 該反応容器内の雰囲気温度を塩化鉄の昇華温度以上に維持する加熱手段、該反応容器内に塩化鉄を直接若しくは昇華供給する手段及び炭化水素を供給する手段を具え、
 該反応容器内に酸化ケイ素を少なくとも表面に形成したカーボンナノチューブ生成基板を配置した、
 構成からなることを特徴とするカーボンナノチューブ製造装置。

【請求項11】 上記請求項の構成からなる、
 表面にカーボンナノチューブが垂直配向した基板の製造装置。
 
 
 
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION SHIZUOKA UNIVERSITY
  • Inventor
  • INOUE, Yoku
  • OKADA, Morihiro
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM(UTILITY MODEL),DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
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