JP2006150541A - Cntの配向・パターニング固化複合体とその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 均一長さのCNTを実際に配向体、あるいは配向−パターニング体として製造する。
【解決手段】破断装置10は、ほぼ円柱形の破断装置本体12、破断装置本体12の一端に円柱の中心軸の周りのほぼ対称位置に配置された複数の供給ノズル14、各供給ノズル14から破断装置本体12の軸方向他端方向の所定長延び、そこから再び破断装置本体の軸方向他端方向に延びる流入通路16、この流入通路からのカーボンナノチューブ担持液体が導入され、カーボンナノチューブを破断する破断部材18、および破断されたカーボンナノチューブを流出するため、一端が破断部材に連通し、他端が破断装置本体の他端に開口した流出通路20を備えている。
【選択図】 図1

Description

本願発明は、ほぼ一定の長さに揃ったCNT(カーボンナノチューブ)を磁場印加下で配向及びパターニングした複合成形体とその製造方法に関するものである。
カーボンナノチューブ(CNT)は電磁気的、光学的、熱的性質について、優れた異方性機能を発揮すると考えられることから、CNTを配向させることが検討されてきている。しかしながら、CNTは、通常は、その性質ゆえ凝集やバンドル(束)化した状態であるという大きな問題がある。このため、従来では、凝集した状態のままのCNTを配向に使用していたため非晶性カーボンなどの塊が多く混じり、また、均質に分散させることや均一な短繊維状にすることが困難であった。磁場を用いたCNTの配向についても多く報告があるが、以上のような理由から均質な短繊維分散系が得られず、良質な配向も得られなかった。そして、近年磁場を用いたマイクロパターニングが盛んに研究されており、CNTは磁気異方性を有するので、パターニングと同時に配向が可能であると考えられるが、実際には、上記の理由から、CNTにおいて磁場による配向・パターニングは試みられてもいない。
このような状況において、本願発明の発明者の一人によって、凝集体を含まない、長さの揃ったCNTを取得するためのCNTの新しい破断方法が開発された(特願2004−193438)。
上記の方法は、長さの比較的均一なCNTを取得可能とするものとして注目される。しかしながら、このようにして破断された均一長さのCNTを実際に配向体、あるいは配向−パターニング体として製造できるかどうかは全く未踏の課題であった。
本願発明は、上記のとおりの課題を解決するものとして、CNTの配向・パターニング固化複合体の製造方法を提供し、この方法は、均一な長さを有するCNTを高分子溶融体、高分子プリカーサー、或いは高分子溶液に均一に分散させた懸濁液に均一なあるいはミクロレベルでパターン化された分布を有する磁場を印加することにより、配向或いは配向とパターニングを同時に達成せしめた後に、懸濁媒体を冷却、重合、或いは溶媒を蒸発させることにより固化させ、該配向或いは配向及びパターニングを固定することを特徴としている。つまり、凝集体を含まない長さのそろったCNTを用い、このCNTの反磁性および異方性磁化率を利用した磁場印加による配向あるいは配向とパターニングを行い、磁場印加を行ったままで、あるいは磁場印加を行うことなく固化させることを特徴とする。
本願発明によれば、均質な短繊維分散系としてのCNTの磁場配向もしくは磁場配向・パターニングによる固化複合体が初めて実現される。高度機能品としてのCNT配向・パターニング複合体が提供される。
本願発明においては、前記のとおり、固化可能な懸濁媒体に、凝集体を実質的に含まない、ほぼ一定の長さに揃ったCNT(カーボンナノチューブ)を含有する均一懸濁体を均一磁場ないし制御された強度パターンを有する磁場に暴露することにより、磁場によりCNTを均一に配向、あるいは配向と所定のパターにパターニングした後、懸濁媒体を固化することを必須としている。
この場合の、実質的に凝集体を含まない、ほぼ一定の長さに揃ったCNTとしては、好適には、少くとも60%のものが、各々の、長さが20μm以下であって、最大長(lm)が最小長(ls)の3倍以内(lm≦3ls)であるものや、長さ3μm〜6μmの範囲のものが全体の60%以上であるものが例示される。さらには、長さが1μmや2μmのものも例示される。
これにより、磁場印加によるミクロンスケール、あるいはナノスケールでの配向、パターニング制御が良好に可能とされる。
固化可能な懸濁媒体としては、固化の方法に応じて各種のものであってよく、たとえば冷却により固化させる場合には、高分子(有機または無機の)溶融体が、重合や架橋高分子化により固化する場合には、高分子プレカーサー(先駆体)が、キャストにより固化する場合には、高分子溶液が例えば挙げられる。そしてこれらの固化可能な懸濁媒体は、CNTの分散のための分散媒体と併用されていてもよい。たとえば、THF、水、アルコール、DMF、DMSO等の分散媒体である。
CNTの固化可能な懸濁媒体への配合割合は、重合部として、100重量部に対して0.003〜10重合部の範囲が好ましい。
本願発明におけるCNTについては、たとえば、前記のとおり、発明者がすでに提案している方法によって得られたものを好適に使用することができる。この方法(特願2004−193438)では、たとえば以下の方法によってCNTの破断を行い、実質的に凝集していない、長さの揃ったCNTを提供可能としている。
(1)ほぼ円柱形の破断装置本体、該破断装置本体の一端に前記円柱の中心軸の周りのほぼ対称位置に配置された複数の供給ノズル、各供給ノズルから前記破断装置本体の軸方向他端方向に所定長延び、そこから再び前記破断装置本体の軸方向他端方向に所定長延びる流入通路、この流入通路から圧力が掛けられたカーボンナノチューブ担持液体が導入され、該カーボンナノチューブを破断する破断部材、および破断されたカーボンナノチューブを流出するため、一端が前記破断部材に連通し、他端が前記破断装置の他端に開口した流出通路を備え、前記破断部材が密着並置された硬質材料で形成されたほぼ円形の第一及び第二プレート部材を備え、前記第一プレート部材には、その板厚方向に延び、前記流入通路のサイズより小さく、該流入通路にそれぞれ連通した導入通路が設けられており、前記第一及び第二プレート部材の間には、前記破断装置本体の半径方向に延び、前記複数の導入流露の前記破断装置本体側の端部を連通する第一処理通路、およびこの第一処理通路にほぼ直交する方向に所定長延び、中央部において、前記第一処理通路と連通する第二処理通路が形成され、そして前記第二プレート部材に、板厚方向に延び、一端が前記第二処理通路の端部に連通し、他端が前記流出通路に連通した複数の導出通路が設けられたカーボンナノチューブ破断装置を用いてカーボンナノチューブを破断することを特徴とするカーボンナノチューブの破断方法。
(2)入口管及び出口管を有する密閉状の容器と、該容器中に浮遊状態にて固定された球または正多面体の破断装置本体と、該破断装置本体の表面から中心に向かって穿設され中心で交わる複数の穴と、該穴のうちの特定の穴と前記出口管とを連通する導管とを備えたカーボンナノチューブ破断装置を用いたカーボンナノチューブの破断方法であって、カーボンナノチューブ担持液体に圧力を掛け前記入口管から導入することにより、前記カーボンナノチューブが液体と共に前記破断装置本体の表面の複数の穴から流入し、その中心にて合流し、前記特定の穴および導管を介して前記出口管からカーボンナノチューブが破断されて取り出されることを特徴とするカーボンナノチューブの破断方法。
(3)中空の外筒、およびこの外筒内に空間を持って挿入配置され、一端部が閉じた中空の内筒を備え、前記内筒は、その他端部にカーボンナノチューブ担持液体が導入される導入口が形成され、それに連通してカーボンナノチューブ担持液体通路となっており、また前記内筒の壁部には、カーボンナノチューブ担持液体通路から前記内筒および外筒の間の空間に延びる複数の透孔が設けられており、前記外筒には、前記空間と連通する導出口がもうけられているカーボンナノチューブ破断装置を用いたカーボンナノチューブの破断方法であって、圧力を掛けたカーボンナノチューブ担持液体を、前記カーボンナノチューブ担持液体通路および前記表面の透孔を通すことにより、カーボンナノチューブを破断することを特徴とするカーボンナノチューブの破断方法。
(4)導入口および導出口を有する通路の一部に、オリフィス状の圧力通路を形成してなるカーボンナノチューブ破断装置を用いたカーボンナノチューブ破断方法であって、圧力を掛けたカーボンナノチューブ担持液体を、前記通路および前記オリフィス状の圧力通路を通すことにより、カーボンナノチューブを破断することを特徴とするカーボンナノチューブの破断方法。
(5)入口管および出口管を有する密閉状の容器内に複数の流路を形成し、加圧されたカーボンナノチューブ担持液体を前記入口管から前記流路に導入し、該流路にカーボンナノチューブ担持液を通すことにより、カーボンナノチューブ担持液体に乱流、高速流、衝撃波等を起こさせ、これにより前記カーボンナノチューブを破断するカーボンナノチューブの破断方法。
(6)加圧されたカーボンナノチューブ担持液体を2流路に分岐させ、流出ノズルにて超加速させ噴出させて再度合流する部分にて対向衝突させてカーボンナノチューブを破断するカーボンナノチューブの破断方法。
(7)加圧されたカーボンナノチューブ担持液体を入り組んだ細管流路に送り込み、カーボンナノチューブ担持液体とチャンバー壁面への衝突及び、カーボンナノチューブ担持液体同士を衝突させて合流させる際に発生するせん断力、衝撃波、キャビテーション、膨張などによりカーボンナノチューブを破断するカーボンナノチューブの破断方法。
(8)前記カーボンナノチューブ担持液体にかける圧力をA,カーボンナノチューブ破断装置にカーボンナノチューブ担持液体を通しての破断処理の繰り返し回数をBとしたとき、Aを100Mpa以上、Bを10以上とし、しかもA×Bの値を1200以上として、3μmから6μmの長さのカーボンナノチューブがほぼ60%以上含有された状態に破断する上記いずれかのカーボンナノチューブの破断方法。
(9)前記カーボンナノチューブ担持液体にかける圧力をA,カーボンナノチューブ破断装置にカーボンナノチューブ担持液体を通しての破断処理の繰り返し回数をBとしたとき、Aを100Mpa以上、Bを10以上とし、しかもA×Bを2600以上として、3μmから6μmの長さのカーボンナノチューブがほぼ80%以上含有された状態に破断する上記いずれかのカーボンナノチューブの破断方法。
(10)前記カーボンナノチューブ担持液体におけるカーボンナノチューブの濃度が重量比で0.001〜30%である上記いずれかのカーボンナノチューブの破断方法。
(11)前記カーボンナノチューブが有する、分散を妨げる要因である非晶質または、晶質であってもチューブ状に形成されていない粒子及び炭素ナノ粒子を切断し取り除くことにより分散効果を向上させる上記いずれかのカーボンナノチューブの破断方法。
(12)前記カーボンナノチューブの長さをある程度一定に揃えることにより、絡まりをほぐし分散性を向上させる上記いずれかのカーボンナノチューブの破断方法。
(13)カーボンナノチューブ破断装置における前記通路等の径により破断されたカーボンナノチューブの長さを調節する上記いずれかのカーボンナノチューブの破断方法。
(14)破断するカーボンナノチューブが、五角形または六角形または七角形または八角形の網目を持つグラフェンを巻いた形態であり、太さ1nmから数百nmの単層または多層状のものである上記いずれかのカーボンナノチューブの破断方法。
以上の方法により、上記したような構成の破断装置を用い、これに圧力を掛けたカーボンナノチューブ担持液体を通すことにより、カーボンナノチューブを容易に効率よく、短時間で破断することができる。
また、非晶質または、晶質であってもチューブ状に形成されていない粒子及び炭素ナノ粒子を切断できたことにより、カーボンナノチューブの両端は開放された状態になる。
カーボンナノチューブの両端が開放されることによりカーボンナノチューブが有する電子放出、水素吸蔵、静電容量などの性質が向上する。
また、カーボンナノチューブが適当なほぼ均一化された長さに切断されたため、均等に分散されやすくなり、別の物質に混合する際の分散効率があがった。さらに別の物質に添付する際にも長さがほぼ均一化されたカーボンナノチューブは、添付された面でほぼ均一的な効力を発する。
なお、本願発明においては、破断するカーボンナノチューブは、五角形または六角形または七角形または八角形の網目を持つグラフェンを巻いた形態であり、太さ1nmから数百nmの単層または多層状のものとすることが考慮される。
図1〜図6を参照して説明する。破断装置10は、ほぼ円柱形の破断装置本体12、該破断装置本体12の一端に前記円柱の中心軸の周りのほぼ対称位置に配置された複数の供給ノズル14、各供給ノズル14から前記破断装置本体12の軸方向他端方向の所定長延び、そこから再び前記破断装置本体の軸方向他端方向に延びる流入通路16、この流入通路からのカーボンナノチューブ担持液体が導入され、該カーボンナノチューブを破断する破断部材18、および破断されたカーボンナノチューブを流出するため、一端が前記破断部材に連通し、他端が前記破断装置本体の他端に開口した流出通路20を備えている。前記破断部材18は、図2に示したように、密着並置され、硬質材料で形成されたほぼ円形の第一及び第二プレート部材22、24を備えている。前記第一プレート部材には、その板厚方向に延び、前記流入通路16のサイズより小さく、該流入通路16にそれぞれ連通した導入通路26が設けられている。前記第一及び第二プレート部材22、24の間には、前記破断装置本体12の半径方向の延び、前記複数の導入流路26の前記破断装置本体側の端部を連通する第一処理通路28、およびこの第一処理通路28とほぼ直交する方向に所定長延び、中央部において、前記第一処理通路と連通する第二処理通路30が形成されている。そして前記第二プレート部材24には、板厚方向に延び、一端が前記第二処理通路30の端部に連通し、他端が前記流出通路20に連通した複数の導出通路32が設けられている。前記第一および二処理通路28、30は、同サイズとし、例えば、幅0.23mm、長さ1.8mm、深さ0.23mmの断面矩形のものとすることができる。また、前記導入通路26と導出通路32は、同サイズとし、直径2mmの断面円形のものとすることができる。
本例においては、前記第一処理通路28を図3、図4に示した第一プレート部材22に形成した溝34により、第二処理通路30を、図5、図6に示した第二プレート部材24に形成した溝36により、それぞれ形成することとしたが、第一および第二プレート部材の合わせ面に浅い十字状等の溝を形成しておき、これらを合わせて、処理通路とするような構成にしてもよい。
本装置10の供給ノズル14には、加圧装置50を介してカーボンナノチューブ担持液体供給源60が接続され、このカーボンナノチューブ担持液体供給源60からのカーボンナノチューブ担持液体は前記加圧装置50により加圧された状態で本装置10に供給されて、カーボンナノチューブが破断される。前記カーボンナノチューブ担持液体供給源60は、装置本体12の流出通路20に接続されていても良い。これにより、装置10で処理され、カーボンナノチューブが破断されたカーボンナノチューブ担持液体を自動的にカーボンナノチューブ担持液体供給源60に戻すことができる。これにより、カーボンナノチューブ破断装置にカーボンナノチューブ担持液体を通しての破断処理の繰り返しが容易となる。
前記破断部材の処理通路のサイズを適宜選択することにより、カーボンナノチューブの破断後の長さを調節することができる。
次に、以上説明したカーボンナノチューブ破断装置を用いてのカーボンナノチューブの破断方法について説明する。
まず、水または有機溶剤に0.001〜30重量%のカーボンナノチューブを懸濁させカーボンナノチューブ担持溶液を調整する。0.001重量%未満の場合は、カーボンナノチューブ担持液体同士の衝突力が減るため効果的な破断はできず、また30%を超える場合は粘性が高くなりすぎて衝突力が劣り効果がでないためである。
調整されたカーボンナノチューブ担持液体は、超音波発生器に10分程度かけ予備分散を行なう。この予備分散したカーボンナノチューブ担持液体をカーボンナノチューブ担持液体供給源に入れ、装置への供給を開始する。供給されたカーボンナノチューブ担持溶液は、加圧装置50により100Mpa以上、好ましくは100〜200Mpaに加圧される。カーボンナノチューブ担持液体は、このように加圧された状態で破断装置10に流入され、前記の処理通路等を通過することによりカーボンナノチューブが破断処理される。この破断処理は、破断処理されたものを繰り返して破断装置に供給するといった繰り返し処理によって行う。この繰り返し回数は、10回以上、好ましくは10〜20回である。
前記カーボンナノチューブ担持液体の圧力と破断処理の繰り返し回数は次のような関係とすることが好ましい。前記圧力(Mpa)をAとし、繰り返し回数をBとしたとき、A×Bの値が1200以上、好ましくは2600以上であることが望ましい。前記の値が1200以上の時、3μmから6μmの長さのカーボンナノチューブがほぼ60%以上含有された状態に破断することが可能となる。また、2600以上の時、3μmから6μmの長さのカーボンナノチューブがほぼ80%含有された状態に破断することが可能となる。
それを実証するものとして、添付走査型顕微鏡写真とTG/DTAグラフがある。この例は、Aを140とし、Bを20として、したがって、A×Bの値が2800の例である。走査型顕微鏡写真(図7)では処理前には絡まりあい凝集しているカーボンナノチューブがほとんどであり、長さは3μmから20μmまでまちまちで、その一端は閉鎖されている。しかし処理後のカーボンナノチューブ(図8)はほぼ3μmから6μmほどの均一な長さになった。凝集の元であった非晶質または、晶質であってもチューブ状に形成されていない粒子及び炭素ナノ粒子は破断され、両端が開放されたカーボンナノチューブが生成され処理前の凝集や絡まりはなくなっている。
本願発明においては、以上のような方法により破断されたCNTを好適に使用することができる。
また、本願発明においては、磁場の強さは適宜であってよいが、好適には、磁束密度が1〜20テスラが考慮される。そして、磁場の印加においては、強磁性体と、弱磁性体を交互に組み合わせた基板(磁場モジュレーター)を均一磁場中に挿入することにより強度分布をつけた磁場を用いてパターニングを行うことが考慮される。これによりミクロンレベル、あるいはナノレベルでの配向・パターニングが実現される。
そこで、以下に実施例を説明する。もちろん以下の例によって発明が限定されることはない。
本実施例の薄膜状のCNT複合成形体を製造するための製造装置及び製造方法を、図9から図12に基づいて説明する。
(実施例1)
THFに0.5wt%のCNTを懸濁させ、CNT担持溶液を調整した。調整されたCNT担持溶液は、超音波発生装置に10分かけ予備分散した。この予備分散したCNT担持液体を上記の方法(1)で破断した。この破断されたCNTを遠心分離機械にかけて、CNT生成の際に出来た核や非晶性カーボンと、長さが約3μmから6μmのCNTとに分離した。この時の遠心分離機械の回転数は1000rpmから3000rpmで、時間は10分から30分である。
作成した長さが約3μmから6μmのCNTとTHF混合溶液を採取し、THFに溶かしたポリスチレンと混合させた。CNTとTHFとポリスチレン混合溶液をカバーガラスに0.5ml滴下し、25℃に保ち、超伝導マグネットを用いて10テスラの磁場内で1時間キャストした。得られたCNT複合成形体の偏光顕微鏡観察結果を図9に示した。この図9に示したように破断され分散されたCNTが磁場方向に配向しているのが確認できた。
(実施例2)
図10に示すように、超伝導マグネットを用いて水平方向に10テスラの磁場を発生させた。不均一磁場を発生させるため、厚み300μm強磁性体である鉄箔と厚み300μm常磁性体であるアルミニウム箔を交互に積層した積層体を超伝導マグネットのボア内に磁場が箔を垂直に貫く方向に配置した。積層体上部に厚さ170μmのガラス基板を乗せ、そのガラス表面に実施例1で採取されたCNTとTHFの混合溶液を50μl、5%の2−エチルヘキサン酸銅のクロロホルム溶液を5μl滴下した。CNTは磁場強度の強い部分(アルミニウムの上部)に集まった。100μm積層体をもちいた場合でもはっきりした線状パターンを形成した。図11のaに示したように、得られた薄膜状の複合成形体aのCNTは膜面と平行な方向に配列していた。
(実施例3)
電磁石で2.4テスラの磁場を水平方向に発生させた。厚み100μm強磁性体である鉄箔と厚み100μ常磁性体であるアルミニウム箔を交互に積層した積層体を電磁石内に磁場が箔を垂直に貫く方向に配置した(図10)。CNTをN−methylpyrrolidoneを分散剤としてpolyamic acidに分散させた溶液を作成した。積層体上部に厚さ170μmのガラス基板を乗せ、CNTの分散溶液を滴下したのち、温度を70℃まで上げて固化させた。その後磁石から取り出し、400℃まで加熱してpolyamic acidをポリイミド化した。100μm積層体をもちいた場合でもはっきりした線状パターンを形成した。図11のaに示したように、得られた薄膜状の複合成形体aのCNTは膜面と平行な方向に配列していた。
(実施例4)
前記積層体の箔面と平行の方向に10テスラの磁場を印加した以外は実施例2と同様にして、CNT複合成形体を得た。しかしCNTは磁場強度の強い部分(Feの上部)に集まった。得られた薄膜状の複合成形体中のCNTは、図11のbに示したように、複合成形体の膜面と垂直方向に配列していた。
なお、上記の実施例2で得られたCNT複合成形体の偏光顕微鏡観察結果を図12に示した。
CNTは磁場印加により配向しながらパターニングしていることを確認した。また、上記の実施例4で得られたCNT複合成形体bの偏光顕微鏡観察においては複合成形体bを回転しても明暗変化は示さず、パターニングライン中のCNTは膜面に対して垂直に配向していることが裏付けられている。
また、本願発明は前記実施形態を次のように変更して構成することも可能である。マトリックス中にCNTを含有する組成物に印加する磁場の方向を、前記積層体の上下面に対して前後方向、斜め方向に設定してもよい。
カーボンナノチューブ破断装置の構造を例示した模式図である。 図1に示した破断装置の主要部の断面図である。 図2に示した主要部の第一プレート部材の正面図である。 図3に示した第一プレート部材の縦断面図である。 図2に示した主要部の第二プレート部材の正面図である。 図5に示した第二プレート部材の縦断面図である。 破断処理前のカーボンナノチューブの走査顕微鏡写真である。 破断処理後のカーボンナノチューブの走査顕微鏡写真である。 (a)(b)(c)(d)は、実施例1における偏光顕微鏡の観察結果を示した図である。 実施例2および3における、磁場の印加について説明した図である。 (a)(b)は、配向・パターン複合体を例示した概要図である。 (a)(b)(c)は、実施例2における偏光顕微鏡の観察結果を示した図である。

Claims (9)

  1. 固化可能な懸濁媒体に、凝集体を実質的に含まない、ほぼ一定の長さに揃ったCNT(カーボンナノチューブ)を含有する均一懸濁体を均一磁場ないし制御された強度パターンを有する磁場に暴露することにより、磁場によりCNTを均一に配向、あるいは配向と所定のパターにパターニングした後、懸濁媒体を固化することを特徴とするCNTの配向・パターニング固化複合体の製造方法。
  2. 強磁性体と、弱磁性体を交互に組み合わせた基板(磁場モジュレーター)を均一磁場中に挿入することにより強度分布をつけた磁場を用いてパターニングを行うことを特徴とするパターニング請求項1の製造方法。
  3. 懸濁媒体を冷却により固化させるか、高分子化するか、あるいはキャストすることにより懸濁媒体を固化させることを特徴とする請求項1または2の製造方法。
  4. 固化可能な懸濁媒体が、天然有機高分子、合成有機高分子および無機高分子のうちの少なくとも1種類以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれかの製造方法。
  5. CNTの配合量は、固化可能な懸濁媒体に対して0.003〜10重量部であることを特徴とする請求項1から4のいずれかの製造方法。
  6. 磁場の強さは、磁束密度として1〜20テスラであることを特徴とする請求項1から5のいずれかの製造方法。
  7. CNTは、少くとも60%のものが、各々の、長さが20μm以下であって、最大長(lm)が最小長(ls)の3倍以内(lm≦3ls)であることを特徴とする請求項1から6のいずれかの製造方法。
  8. CNTは、長さ3μm〜6μmの範囲のものが全体の60%以上であることを特徴とする請求項7の製造方法。
  9. 請求項1から8のいずれかの方法により製造されたことを特徴とするCNTの配向・パターニング固化複合体。

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008013415A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 National Institute For Materials Science ナノロッドの磁場配向方法と配向固定化方法
JP2010538861A (ja) * 2007-08-16 2010-12-16 エアバス オペレーションズ リミティド 複合材料から部品を製造する方法および装置
JP2013523591A (ja) * 2010-04-06 2013-06-17 ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ 高導電性のカーボンナノチューブ−ポリマー複合材の製造
US9199841B2 (en) * 2009-01-26 2015-12-01 Advanced Fiber Technologies, Inc. Method for disentanglement of carbon nanotube bundles
KR20210009221A (ko) * 2019-07-16 2021-01-26 순천향대학교 산학협력단 나노 입자를 제조하는 장치(100) 및 이를 이용한 나노 입자를 제조하는 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002273741A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Polymatech Co Ltd カーボンナノチューブ複合成形体及びその製造方法
JP2003512286A (ja) * 1999-10-27 2003-04-02 ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ カーボンナノチューブの巨視的に配置された集成体
JP2004043258A (ja) * 2002-07-15 2004-02-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology カーボンナノチューブの切断方法
JP2004042253A (ja) * 2002-04-18 2004-02-12 Infineon Technologies Ag ナノチューブの目標蒸着法および電子部品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003512286A (ja) * 1999-10-27 2003-04-02 ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ カーボンナノチューブの巨視的に配置された集成体
JP2002273741A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Polymatech Co Ltd カーボンナノチューブ複合成形体及びその製造方法
JP2004042253A (ja) * 2002-04-18 2004-02-12 Infineon Technologies Ag ナノチューブの目標蒸着法および電子部品
JP2004043258A (ja) * 2002-07-15 2004-02-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology カーボンナノチューブの切断方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TSUNEHISA KIMURA, ET.AL.: "Particle Trapping and Undulation of a Liquid Surface Using a Microscopically Modulated Magnetic Fiel", LANGMUIR, vol. 20, JPN6011007215, 10 January 2004 (2004-01-10), pages 572 - 574, ISSN: 0001846040 *
佐藤義倫他: "カーボンナノチューブの長さ制御 −長さ制御の現状と攻略法−", ナノチューブ、ナノ微粒子、マイクロ微粒子の組織反応性とバイオ応用 平成14年度 総括・分担研究報告書, JPN6010048082, 2003, pages 386 - 389, ISSN: 0001846041 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008013415A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 National Institute For Materials Science ナノロッドの磁場配向方法と配向固定化方法
JP2010538861A (ja) * 2007-08-16 2010-12-16 エアバス オペレーションズ リミティド 複合材料から部品を製造する方法および装置
KR101457253B1 (ko) * 2007-08-16 2014-10-31 에어버스 오퍼레이션즈 리미티드 복합 재료로부터 부품을 제조하는 방법 및 장치
US9199841B2 (en) * 2009-01-26 2015-12-01 Advanced Fiber Technologies, Inc. Method for disentanglement of carbon nanotube bundles
JP2013523591A (ja) * 2010-04-06 2013-06-17 ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ 高導電性のカーボンナノチューブ−ポリマー複合材の製造
KR20210009221A (ko) * 2019-07-16 2021-01-26 순천향대학교 산학협력단 나노 입자를 제조하는 장치(100) 및 이를 이용한 나노 입자를 제조하는 방법
KR102253947B1 (ko) 2019-07-16 2021-05-20 순천향대학교 산학협력단 나노 입자를 제조하는 장치(100) 및 이를 이용한 나노 입자를 제조하는 방법

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