JP2008277077A - Cntを用いた低抵抗素線及びその製造方法 - Google Patents
Cntを用いた低抵抗素線及びその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】金属6内にCNT5の方向を揃えて埋め込み、素線とする。金属は、銅やアルミ、金、銀など展性の良い材料を使う。CNTは、金属ワイヤー2表面に付着され、巻かれる。
【選択図】図2
Description
である。
程度であることが知られている。
したがって、CNTの抵抗Rsは、次式で与えられる。
・結晶粒子間距離を短くするか、
・結晶粒子を電流が流れる方向に大きくすることであり、
現在の応用超伝導の分野では、後者の方法がとられている。
本発明によれば、前述した図11の超伝導フィラメント101の部分を、複数のCNTで置換した素線を作る。
次に、金属板法について説明する。図3に示すように、CNTペースト12を金属板11の上に流し入れる。なお、CNTは溶媒に溶かした状態でCNTペーストやCNT溶媒として販売されている。この後、高温で乾燥処理を行うと、溶媒は蒸発して、表面にCNTのみが残る。その後、このような板を複数枚重ねてから寿司の海苔巻きのように巻き上げ、円柱状にする。
次に、金属板の上にCNTを乗せるときにその方向を揃えるための手法を説明する。図6は、金属表面に溝を作るための加工用金属丸棒(セラミック丸棒でもよい)22であり、表面には拡大図に示すように表面に溝が掘られている。
次に、CNTについて説明する。CNTは現在色々なタイプがあり、上述したように溶媒に溶かしてペースト状に出来る材料から、図9に示すような繊維状のCNTがある。図9には、エチルアルコールを入れてシャーレとSWCNT繊維が示されている。SWCNTであるため、van der Waals力が強く、繊維状になっている。エチルアルコールを入れたシャーレに入っているCNTは、ピンセットで簡単につまむことが出来る。ペースト状になるCNT(多層CNT)はピンセットでつまむとバラバラになりやすく、つまむことが出来ない。これは、van der Waals力が弱いため、CNT間の結合力が弱いためと思われる。一方、このような繊維状のCNTは、本発明の実施例には、使いやすい形状をしていると考えられる。それは、CNTの方向を揃いやすいからである。エチルアルコールを用いた理由は、これは誘電体であるため、これに入れるとvan der Waals力をシールドするので、ピンセットにCNTが接着する強度が落ちる。このため、エチルアルコールを入れると、ピンセットでこの繊維を扱うことが容易になる。
よい。
2 金属ワイヤー(金属ロッド)
3 電源
5 CNT繊維層
6 銅マトリックス材部
7 銅パイプ
11 金属板
12 CNTペースト層(CNT層)
21 金属板
22 丸棒
23 CNT含有液体
24 CNT繊維
101 超伝導フィラメント
102 銅(常伝導金属)マトリクス
201 銅パイプ
202 超伝導ロッド
203 銅ロッド
Claims (18)
- 素線を構成する金属に、方向を揃えて埋め込んでなる複数のCNT(カーボンナノチューブ)を備えている、ことを特徴とする素線。
- 前記CNTは、金属マトリックス内に、素線の長手方向に沿って埋め込めまれている、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- 前記CNTは長手方向に互いに重なりあっている、ことを特徴とする請求項1又は2記載の素線。
- 前記CNTは、金属ワイヤー又は金属ロッドの表面に、CNT層を付着させてなるものである、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- 前記CNTは、素線断面に対して所定の割合で含まれる、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- 前記金属は、銅、アルミニウム、金、銀の少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- 前記CNTは、ワイヤー又はロッド状の金属部材の表面にCNTペーストが流し込まれ乾燥させて形成されたものである、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- 前記CNTは、誘電体溶液中にCNTを混入させ、電位を容器と金属部材の間に印加してCNTを電気化学的に前記金属部材表面に接着させ乾燥加熱処理して、形成されたものである、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- ワイヤー又はロッド状の金属部材の表面に電場を利用してCNTを付着させ、表面にCNTが付着した金属部材を複数作り、表面にCNTが付着した複数の金属部材と、表面にCNTを付着させる処理を行わない金属部材を金属パイプ内に積み、ダイスで圧縮させながら引き延ばしてなる、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- 金属部材表面にCNT層を配し前記金属部材を巻回してワイヤーを作り、前記ワイヤーをダイスで圧縮させながら引き延ばしてなる、ことを特徴とする請求項1記載の素線。
- 前記CNT層は、CNT繊維である、ことを特徴とする請求項10記載の素線。
- 案内に従って一の方向に沿って配置され、前記一の方向に沿った一の位置に配置される一のCNT部材と、前記一の方向に沿った前記一の位置とは別の位置に配置される他のCNT部材の少なくとも端部同士が、前記一の方向に、互いに重なり合って配設されてなるCNTを含む素線。
- ワイヤー又はロッド状の金属部材の表面に電場を利用してCNT(カーボンナノチューブ)を付着させ、表面にCNTが付着した金属部材を複数作り、
表面にCNTが付着した複数の金属部材と、表面にCNTを付着させる処理を行わない金属部材を金属パイプ内に積み、ダイスで圧縮させながら引き延ばして素線を製作する、
ことを特徴とする素線の製造方法。 - 誘電体溶液中にCNTを混入させ、電位を容器と前記金属部材の間に印加し、CNTを電気化学的に、前記金属部材表面に接着させる、ことを特徴とする請求項13記載の素線の製造方法。
- 金属部材表面にCNT層を配し、
前記金属部材を巻回してワイヤーを作り、
前記ワイヤーをダイスで圧縮させながら引き延ばす、ことを特徴とする素線の製造方法。 - 中心に丸棒を入れて前記金属部材を巻回する、ことを特徴とする請求項15記載の素線の製造方法。
- 前記金属部材の表面に溝を作り、CNTの方向を揃える、ことを特徴とする請求項15記載の素線の製造方法。
- 前記溝に繊維状のCNTを配し、ダイスで圧縮させながら引き延ばす、ことを特徴とする請求項17記載の素線の製造方法。
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