JP2010248605A - 金属とｃｎｔを均一に組成化させる方法とその複合金属素材。 - Google Patents

金属とｃｎｔを均一に組成化させる方法とその複合金属素材。 Download PDF

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賢政 松原
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Abstract

【課題】優れた硬度、強度、電気伝導性、耐磨耗性を有する、金属ナノコンポジット材を簡単な工程、または必須の工程中で得られる金属ナノコンポジット材の製造方法を提供する。
【解決手段】固体の原料金属を加熱し、シート又はペースト状に加工されたＣＮＴ、ＣＮＦをサンドイッチ又はロール状に挟み込み、ＣＮＴ、ＣＮＦの組成変化が起こる手前まで熱と圧力を加え、これを繰り返し原料金属内にＣＮＴ、ＣＮＦを均一な状態で混ぜ込み金属ナノコンポジット材を製造する。
【選択図】図１

Description

技術の分野
ＣＮＴ入り金属は既存の炭素素材材料を凌駕した高硬度、高強度、高電気伝導性、高耐磨耗性を示すため、これらの特性を活かした金属ナノコンポジェット材の開発が期待されている。
金属ナノコンポジェット材を安価に市場に提供する事がランニングコストの削減に、しいては環境負荷の低減になる技術と考えた。
発明が解決しようとする課題
ＣＮＴやカーボンナノファイバー（以下ＣＮＦと記述）はその素材の直径が小さければ小さい程１ｇ当りの体積量が増加する上に、少量でも高い諸特性が実現出来る。
しかし、ＣＮＴ、ＣＮＦは非常に小さい組成（１×１０−９）なので紛体では非常に扱いにくい為に、ＣＮＴ、ＣＮＦをシート状やペースト状にしてサンドイッチ状や印刷やスプレーがしやすく実用化しやすくした事。
※図１参照
課題を解決する為の手段
本発明は金属ナノコンポジェットの製造に当り、いかに信頼性の高いＣＮＴ金属素材を造るかにあり、ＣＮＴシートやＣＮＴペーストがＣＮＴ紛体より扱いやすく、これらを解決すると考えた。
ＣＮＴ固有の優れた諸特性を含有比率により発見する為に、何層にするか又縦横（Ｘ，Ｙ）のマトリクス化する為に何枚のシート又は印刷量で決定する事が可能となり管理もしやすくなる。
※図２参照
発明の効果
上記［０００４］［０００５］を実現する事により、製品のコストが大幅に安くなりより市場化が望める。
ＣＮＴ入金属コンポジュット製品が多く市場に出ることで、部品サイズの短小化が出来、その結果部品コストを低減することが可能で、資源の無駄がなくなりＣＯ２削減は元より、全てが省エネ化出来るので環境に優しい。
ＣＮＴ、ＣＮＦをシート状やペースト状にしてサンドイッチ、ロール状にして圧力（圧延、プレス）を加える状態を示す図。 圧力を加えた後のＣＮＴ、ＣＮＦが均一に分散している状態を示す図。

Claims (7)

  1. カーボンナノチューブ（以下ＣＮＴと記述）複合金属を生産するにあたり安価で製造しやすくする為の方法と製品を意味する。
  2. 金属（ステンレス、アルミ、銅など）にＣＮＴを均一に混ぜた複合金属。
  3. 金属特性（強度、耐久性、電気伝導率など）を向上させるため、ＣＮＴを金属に混ぜ製造する方法。
  4. ＣＮＴをシートやペースト状にし金属板に均一に乗せ金属板とサンドイッチ状にしたり金属板にペースト状にしたＣＮＴを印刷し、ロール状に巻きＣＮＴの組成を変化させない熱と圧力を加え、熱間プレス又は熱圧延を行なう方法。
  5. 予めＣＮＴを和紙や合成樹脂材に蝋や天然樹脂、糊、化学接着剤などで薄膜シートやペースト状に加工した素材を成形し金属に張り合わせたりプリント印刷したものを縦横に重ねて（サンドイッチ構造）熱ロールで圧延、プレスする方法。
  6. 請求項４をロール状にして、圧延、プレスして製造する方法。
  7. 請求項４、５で出来上がった製品を、よりＣＮＴを金属内で均一化させる為に適温（ＣＮＴの組成破壊をおこさない温度条件）で鍛造、圧延、プレスをＮ層状に繰り返し製品化する方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9484123B2 (en) 2011-09-16 2016-11-01 Prc-Desoto International, Inc. Conductive sealant compositions
JP2017088913A (ja) * 2015-11-04 2017-05-25 昭和電工株式会社 アルミニウムと炭素粒子との複合体の製造方法

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