JP2007069282A - 繊維状材料の配列材料の製造方法、及び、繊維状材料の配列材料 - Google Patents
繊維状材料の配列材料の製造方法、及び、繊維状材料の配列材料 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 繊維状材料を所定の長さに調整する長さ調整工程と、前記長さ調整工程で調整された繊維状材料を溶媒に混合して前記繊維状材料の分散した溶液を得る混合工程と、前記混合工程で得られた溶液の適量を基板に滴下し、前記繊維状材料が無重力状態となるように磁場を印加しつつ、基板に滴下した前記溶液中の溶媒を蒸発させて、前記繊維状材料を収束配列させる工程とを有している製造方法を用いる。
【選択図】なし
Description
0.01163gの単層CNTを、H2SO4:HNO3=3:1=30mL:10mLとなる混酸に加え、超音波照射切断した。超音波照射した時間・周波数は、25kHzで15分である。これに蒸留水を約100ml加え、0.2μmのフィルターでろ過した。ろ過した後、得られた切断CNT粉末をNaOH水溶液で中性になるまで洗浄した。
サイズ排除クロマトグラフィーとしてSepadexG−50を使用した。まず、上記切断したCNTを蒸留水10mlによく分散させた。すると、黒〜灰色の溶液となったので、うまく上澄み液だけを取り出して、クロマトグラフィーをおこなった。なお、クロマトグラフィーによって分離を行った溶出液で先に溶出してくる溶液を試料1(CNTの平均長さ0.7μm)、後に溶出してくる溶液を試料2(CNTの平均長さ1.2μm)とする。
試料1、2をそれぞれマイカ基板(原子間力顕微鏡(AFM)用)にそれぞれ滴下し、図1(a)に示す超電導磁石装置の磁場発生領域内において磁場を印加しつつ(図1(b)参照)溶媒を乾燥させながら、それぞれの基板についてCNTの配向を行った。
図2に示すように、無重力状態である上位置の試料1のCNTは、複数のCNTがほぼ平行に束となって束状CNTを複数形成し、これらの束状CNTが網状組織を構成するように、折り重なって配列されたCNT配列材料を形成していることがわかる。これに対し、中心位置や下位置の試料1のCNTは、配列した組織を構成しているとはいい難いものであった。また、図3に示すように、無重力状態である上位置で形成されたCNT配列材料のCNTの高さは、±5nm以下であることから、複数本の単層CNTが束なったものであると考えられる。なお、図3(a)中の逆三角と図3(b)中の逆三角とが対応している。また、図3(a)は図2の上位置の右端の写真と同部分のものを示している。
図4に示すように、無重力状態である上位置の試料2のCNTは、複数のCNTがほぼ平行に束となって束状CNTを複数形成し、これらの束状CNTが網状組織を構成するように、折り重なって配列されたCNT配列材料を形成していることがわかる。これに対し、中心位置や下位置の試料2のCNTは、配列した組織を構成しているとはいい難いものであった。また、図5に示すように、無重力状態である上位置で形成されたCNT配列材料のCNTの高さは、±8nm以下であるので、複数本の単層CNTが束なったものであると考えられる。なお、図5(a)中の逆三角と図5(b)中の逆三角とが対応している。また、図5(a)は図4の上位置の右端の写真と同部分のものを示している。
試料1、2の結果を比較すると、切断したCNTの長さが1μmを超えると、高度な配列組織化が可能なことがわかる。
2a、3a、4a、6 基板
2b、3b、4b、8 載置台
5、9 支持棒
7 傾斜板
Claims (7)
- 繊維状材料を所定の長さに調整する長さ調整工程と、
前記長さ調整工程で調整された繊維状材料を溶媒に混合して前記繊維状材料の分散した溶液を得る混合工程と、
前記混合工程で得られた溶液の適量を基板に滴下し、前記繊維状材料が無重力状態となるように磁場を印加しつつ、基板に滴下した前記溶液中の溶媒を蒸発させて、前記繊維状材料を収束配列させる工程とを有していることを特徴とする繊維状材料の配列材料の製造方法。 - 前記混合工程が、前記溶液中から凝集した前記繊維状材料を取り除く工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項1記載の配列材料の製造方法。
- 前記基板が、鉛直方向に印加された前記磁場に対して0〜90°に傾けて設置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の配列材料の製造方法。
- 前記繊維状材料がカーボンナノチューブであり、前記長さ調整工程が1μm以上の長さのカーボンナノチューブに選別する工程を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配列材料の製造方法。
- 複数の繊維状材料が略平行に連なった束となって繊維状材料束を形成し、さらに複数の繊維状材料束が折り重なって網状薄膜組織を形成していることを特徴とする繊維状材料の配列材料。
- 複数の繊維状材料が略平行に連なった束となって繊維状材料束を形成し、さらに複数の繊維状材料束が折り重なって、孔を複数有する薄膜状組織を形成していることを特徴とする繊維状材料の配列材料。
- 前記繊維状材料がカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項5又は6に記載の繊維状材料の配列材料。
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