JP3417869B2 - Method of forming carbon bonded body - Google Patents

Method of forming carbon bonded body

Info

Publication number
JP3417869B2
JP3417869B2 JP08917899A JP8917899A JP3417869B2 JP 3417869 B2 JP3417869 B2 JP 3417869B2 JP 08917899 A JP08917899 A JP 08917899A JP 8917899 A JP8917899 A JP 8917899A JP 3417869 B2 JP3417869 B2 JP 3417869B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon
metal
catalyst
tube
transition metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP08917899A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000281458A (en
Inventor
誠一 末永
美保 丸山
康広 五戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP08917899A priority Critical patent/JP3417869B2/en
Publication of JP2000281458A publication Critical patent/JP2000281458A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3417869B2 publication Critical patent/JP3417869B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンチュー
ブ、カーボンファイバー等のカーボン系繊維の接合体の
形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a joined body of carbon fibers such as carbon tubes and carbon fibers.

【0002】[0002]

【従来の技術】カーボンナノチューブ、カーボンナノフ
ァイバーに代表されるカーボン繊維は、水素吸蔵材料、
記録材料等の分野で新しい高機能材料として近年大きく
注目されている。
2. Description of the Related Art Carbon fibers typified by carbon nanotubes and carbon nanofibers are made of hydrogen storage materials,
In the field of recording materials and the like, it has recently received a great deal of attention as a new high-performance material.

【0003】これらの材料は、主に、真空蒸着法、CV
D法等の気相からの蒸着法を用いて、Fe、Co、Ni等
の遷移金属との触媒反応により合成される。しかし、こ
のようにして合成されるカーボンナノ繊維は、基本的に
無秩序に成長したもので、様々な長さ・太さ・方向を向
いたものが綿状に重なった状態で回収される。このた
め、ハンドリング性が悪く、特に水素吸蔵材料として用
いる場合には、回収して容器等に充填する以外に保持す
る方法が無いという問題があった。
[0003] These materials are mainly produced by vacuum deposition, CV
It is synthesized by a catalytic reaction with a transition metal such as Fe, Co, or Ni using an evaporation method from a gas phase such as the D method. However, the carbon nanofibers synthesized in this manner are basically grown randomly, and those having various lengths, thicknesses, and directions are collected in a cotton-like state. For this reason, there is a problem that the handleability is poor, and especially when used as a hydrogen storage material, there is no method of holding the container other than collecting and filling the container or the like.

【0004】また、単位面積当たりの量の制御などが必
要な状態では、制御性が極めて困難であるという問題が
あった。さらに、カーボンナノチューブに代表される水
素吸蔵材料の場合には、合成時に使用する触媒層が合成
後も、主に、チューブの端部に残存し、これにより水素
吸蔵時にチューブ内に効率的に水素を吸蔵させることが
できないという問題があった。
[0004] Further, there is a problem that controllability is extremely difficult in a state where control of an amount per unit area is required. Furthermore, in the case of a hydrogen storage material typified by carbon nanotubes, the catalyst layer used during the synthesis mainly remains at the end of the tube even after the synthesis, so that hydrogen is efficiently stored in the tube during the storage of hydrogen. There was a problem that it was not possible to occlude.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決するためになされたものである。すな
わち、一定量のカーボン繊維を安定に保持する方法と、
カーボン繊維内に効率的に水素を吸蔵させる方法とを提
案するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. That is, a method of stably holding a certain amount of carbon fibers,
The present invention proposes a method for efficiently storing hydrogen in carbon fibers.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のカーボン接合体
の形成方法は、基板上に酸化ニッケル粒子をスパッタに
より被着成膜し、これを還元してニッケル触媒を生成す
る工程と、このニッケル触媒が被着された基板上に、熱C
VD法により、先端に前記ニッケル触媒が残存するよう
にカーボンナノチューブまたはカーボンファイバーを生
成する工程と、このカーボンナノチューブまたはカーボ
ンファイバーの前記先端部に、4a遷移金属およびラン
タノイド金属から選ばれる少なくとも1種の金属元素を
含有する金属ろう材と前記ニッケル触媒との反応によ
基材を接合する工程とを備えたことを特徴とするも
のである。
According to the present invention, there is provided a method for forming a carbon bonded body, comprising the steps of: depositing nickel oxide particles on a substrate by sputtering; reducing the nickel oxide particles to form a nickel catalyst; On the substrate on which the catalyst has been deposited, heat C
A step of producing carbon nanotubes or carbon fibers by the VD method so that the nickel catalyst remains at the tip, and adding a 4a transition metal and a run to the tip of the carbon nanotube or carbon fiber.
At least one metal element selected from tanoid metals
Reaction between the contained metal brazing material and the nickel catalyst
Ri, is characterized in that a step of bonding the substrates.

【0007】また、本発明のカーボン接合体の形成方法
においては、前記基材の接合工程は、前記カーボンチュー
ブの先端チューブ内に毛細管現象により濡れ上がった
記金属ろう材層を介して接合されることを特徴とするも
のである。
In the method for forming a carbon bonded body according to the present invention, the bonding of the base material may be performed before the carbon tube is wetted by capillary action in the distal end tube of the carbon tube.
It is characterized by being joined via the metal brazing material layer.

【0008】さらに、本発明のカーボン接合体の形成方
法においては、前記4a遷移金属またはランタノイド金
属と3d遷移金属との共晶合金であることを特徴とする
ものである。
Further, in the method for forming a carbon joined body according to the present invention, the 4a transition metal or the lanthanoid gold may be used.
A eutectic alloy of a metal and a 3d transition metal .

【0009】[0009]

【0010】さらに、本発明のカーボン接合体の形成方
法においては、前記基材の接合工程は、前記基材として、
アルミナ、マグネシア、ジルコニア等のセラミックス、
アルミニウムとその合金、ステンレス、水素吸蔵合金等
の純金属または合金を用いることを特徴とするものであ
る。
Further, in the method for forming a carbon bonded body according to the present invention, the bonding step of the base material may include:
Ceramics such as alumina, magnesia, zirconia,
It is characterized by using pure metals or alloys such as aluminum and its alloys, stainless steel and hydrogen storage alloys.

【0011】一般に、カーボンナノチューブ、カーボン
ナノファイバーに代表される、サブミクロン径の炭素繊
維は、繊維の中心部が低密度であり、中心部には長手方
向に沿った細い空間が存在する。本発明は、前記低密度
相または細い空間部分を使って、ろう材により、金属ま
たはセラミックス基材との接合を行なうものである。こ
の際、ろう材は毛細管現象によりカーボンチューブまた
はカーボンファイバーの中心部に侵入している形態で存
在し、接合されている。
In general, carbon fibers having a submicron diameter, such as carbon nanotubes and carbon nanofibers, have a low density at the center of the fiber and have a narrow space along the longitudinal direction at the center. According to the present invention, a low-density phase or a narrow space portion is used to join a metal or ceramic base material with a brazing material. At this time, the brazing material is present in a form of penetrating into the center of the carbon tube or carbon fiber due to the capillary phenomenon and is joined.

【0012】本発明の接合に用いられるろう材層は、4
a遷移金属またはランタノイド金属を含有した、Fe、
Ni、Coとその他の3d遷移金属との共晶合金系であ
る。ろう材層の供給方法としては、4a遷移金属または
ランタノイド金属のいずれか一つ以上と、Fe、Ni、C
o等の3d遷移金属との共晶合金を、基材とカーボン繊
維の接合部に供給しても良い。
[0012] The brazing material layer used in the joining of the present invention has four layers.
a Fe containing a transition metal or a lanthanoid metal,
It is a eutectic alloy system of Ni, Co and other 3d transition metals. As a method of supplying the brazing material layer, one or more of 4a transition metal or lanthanoid metal and Fe, Ni, C
An eutectic alloy with a 3d transition metal such as o may be supplied to the joint between the base material and the carbon fiber.

【0013】また、今一つの方法としては、カーボン繊
維の合成触媒層を利用して、4a遷移金属またはランタ
ノイド金属と、触媒層との固相反応または液相反応によ
り接合する方法が挙げられる。
As another method, there is a method in which a 4a transition metal or a lanthanoid metal is bonded to a catalyst layer by a solid phase reaction or a liquid phase reaction using a carbon fiber synthetic catalyst layer.

【0014】4a遷移金属またはランタノイド金属のい
ずれか一つ以上と、Fe、Ni、Coを含む3d遷移金属
との共晶合金系は、接合用のろう材層として知られてい
るのみでは無く、水素吸蔵合金としても知られている。
カーボンチューブに代表されるカーボン繊維を水素吸蔵
材料として使用する場合、触媒層の残存がチューブ内の
水素吸蔵効率を妨げる。本発明は、残存する触媒層を水
素吸蔵合金とすることにより、チューブ内への水素の吸
蔵効率を高めるものである。
The eutectic alloy system of at least one of the 4a transition metal or the lanthanoid metal and the 3d transition metal containing Fe, Ni, and Co is not only known as a brazing filler metal layer for joining, Also known as hydrogen storage alloy.
When a carbon fiber typified by a carbon tube is used as a hydrogen storage material, the remaining catalyst layer hinders the hydrogen storage efficiency in the tube. In the present invention, the remaining catalyst layer is made of a hydrogen storage alloy to increase the efficiency of storing hydrogen in the tube.

【0015】また、4a遷移金属の変わりにPd、Pt
を用いて、Fe、Co、Niと合金化させ、ろう材層とし
て用いても良い。
Further, instead of the 4a transition metal, Pd, Pt
May be alloyed with Fe, Co, and Ni, and used as a brazing material layer.

【0016】これら、カーボン繊維と水素吸蔵合金との
複合体、または、前記カーボン繊維と水素吸蔵合金との
複合体と金属またはセラミックス基材との接合体を作る
ことにより、カーボン繊維の充填率を向上させるととも
に、さらにカーボン繊維に対する水素吸蔵能力をも向上
させるものである。
By forming these composites of carbon fibers and a hydrogen storage alloy or a composite of the composite of carbon fibers and a hydrogen storage alloy and a metal or ceramic substrate, the filling rate of the carbon fibers can be reduced. In addition to improving the hydrogen storage capacity, the hydrogen storage capacity for carbon fibers is also improved.

【0017】以下にさらに本発明のカーボン接合体の形
成方法の手順を述べる。
The procedure of the method for forming a carbon bonded article according to the present invention will be further described below.

【0018】ナノチューブ、ナノファイバー等のカーボ
ン繊維は、合成後の束ねやすさの点から、パイプ状・フ
ィルター状の容器内等で合成する。この際、パイプまた
はフィルターの閉端部に触媒を配置し、パイプの長手方
向に成長させる。カーボン繊維の合成の一例は図1に図
示する。
Carbon fibers such as nanotubes and nanofibers are synthesized in a pipe-shaped or filter-shaped container or the like in view of the ease of bundling after synthesis. At this time, the catalyst is arranged at the closed end of the pipe or the filter, and is grown in the longitudinal direction of the pipe. An example of the synthesis of carbon fiber is illustrated in FIG.

【0019】合成後は触媒が存在している端部側を、ろ
う材層を介して基材と接合する。この際、触媒と共晶反
応を起こす金属を基材と触媒の間に配置して熱処理する
方法が好ましい。接合プロセスの一例を図2に示す。
After the synthesis, the end side where the catalyst is present is joined to the base material via the brazing material layer. At this time, it is preferable to perform a heat treatment by arranging a metal that causes a eutectic reaction with the catalyst between the substrate and the catalyst. FIG. 2 shows an example of the joining process.

【0020】触媒と共晶反応を起こす系としては、4a
遷移金属、ランタノイド金属等を挙げることができる。
これらの、4a遷移金属、ランタノイド金属は、スパッ
タリング、CVD法等の物理的・化学的蒸着法により、
カーボン繊維を含む触媒上に被覆させることもできる。
As a system that causes a eutectic reaction with a catalyst, 4a
Transition metals, lanthanoid metals, and the like can be given.
These 4a transition metals and lanthanoid metals are formed by physical and chemical vapor deposition such as sputtering and CVD.
It can also be coated on a catalyst containing carbon fibers.

【0021】4a遷移金属、ランタノイド金属等のろう
材層を被覆した後に行なう接合は、真空中または不活性
雰囲気中で行なうことができる。
4a Joining performed after coating a brazing material layer such as a transition metal or a lanthanoid metal can be performed in a vacuum or in an inert atmosphere.

【0022】接合後の形態は、カーボン繊維の中心のチ
ューブ内に触媒と合金化したろう材が、毛細管現象によ
り侵入しており、また、基材側とは化学的・物理的に接
合している。
In the form after the joining, the brazing material alloyed with the catalyst has penetrated into the tube at the center of the carbon fiber by the capillary phenomenon, and has been chemically and physically joined to the base material side. I have.

【0023】接合相手材としての基材は、アルミナ、マ
グネシア、ジルコニア等のセラミックス、アルミニウム
とその合金、ステンレス、水素吸蔵合金等の純金属また
は合金が挙げられる。
The base material as the joining partner material includes ceramics such as alumina, magnesia, and zirconia; aluminum and its alloys; and pure metals or alloys such as stainless steel and hydrogen storage alloys.

【0024】このような方法によりカーボン接合体を形
成することにより、単位面積・体積当たりの充填率が一
定で、さらに、基材との密着性が高く、ハンドリングに
容易なカーボン繊維を得ることができる。
By forming a carbon bonded body by such a method, it is possible to obtain a carbon fiber which has a constant filling rate per unit area and volume, has high adhesion to a substrate, and is easy to handle. it can.

【0025】また、カーボンチューブまたはカーボンフ
ァイバーの端部に、4a遷移金属またはランタノイド金
属を含有する合金層が接合されている構造をとることに
より、水素吸蔵体として使用する場合には、高容量の水
素吸蔵体を得ることができる。
Further, by adopting a structure in which an alloy layer containing a 4a transition metal or a lanthanoid metal is joined to the end of a carbon tube or a carbon fiber, when used as a hydrogen storage, a high capacity is required. A hydrogen storage body can be obtained.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を示す。Embodiments of the present invention will be described below.

【0027】(実施例1) 粒径が20nmの酸化ニッケル粒子を、アルミナディス
クの上にスパッタにより成膜し、しかる後に前記ディス
クを石英からなる円筒容器の底面部に配置し、電気炉内
に導入して水素雰囲気下600℃で還元を行い、ニッケ
ル触媒を生成させた。
Example 1 Nickel oxide particles having a particle size of 20 nm were formed on an alumina disk by sputtering, and then the disk was placed on the bottom of a cylindrical container made of quartz and placed in an electric furnace. It was introduced and reduced at 600 ° C. in a hydrogen atmosphere to produce a nickel catalyst.

【0028】引き続き同一炉内に、エチレンと水素の
1:4の混合ガスを導入し、熱CVD法によりカーボン
ナノチューブを合成した。この際、カーボンナノチュー
ブは円筒容器内でアルミナディスクが配置してある底面
から反対側の端部に成長しており、その先端にはニッケ
ル触媒が存在していた。
Subsequently, a mixed gas of ethylene and hydrogen at a ratio of 1: 4 was introduced into the same furnace, and carbon nanotubes were synthesized by a thermal CVD method. At this time, the carbon nanotubes grew at the end opposite to the bottom where the alumina disk was placed in the cylindrical container, and the nickel catalyst was present at the tip.

【0029】ファイバー合成後は、石英円筒容器ごとカ
ーボンチューブを取り出して、チタン膜が成膜してある
アルミナディスクと、ニッケル触媒部分で接触させたま
ま、真空炉内で960℃で5分間加熱した。
After the synthesis of the fiber, the carbon tube was taken out together with the quartz cylindrical container, and heated in a vacuum furnace at 960 ° C. for 5 minutes while keeping the nickel disk in contact with the alumina disk on which the titanium film was formed. .

【0030】加熱後、炉から取り出したところ、アルミ
ナディスクにチタンとニッケルの共晶反応により、生成
した合金層を介して、カーボンナノチューブが接合して
いた。 さらに詳細に、接合部を観察したとこと、カー
ボンナノチューブの中心付近にある細い空間内に、毛細
管現象によりニッケルとチタンの共晶合金ろう材層が侵
入していることが分かった。
After being heated and taken out of the furnace, the carbon nanotubes were bonded to the alumina disk via the alloy layer formed by the eutectic reaction between titanium and nickel. In more detail, the joint was observed, and it was found that a eutectic alloy brazing material layer of nickel and titanium had penetrated into a narrow space near the center of the carbon nanotube by capillary action.

【0031】カーボンチューブの合成後前記接合体を、
ステンレスの容器内に、カーボンチューブの体積率が3
0%まで充填して、水素の吸蔵評価を行なった結果、1
0気圧・80Kの条件下で、カーボン当たり5t%の水
素を吸蔵していることが分かった。
After the synthesis of the carbon tube, the joined body is
In a stainless steel container, the volume ratio of the carbon tube is 3
As a result of filling up to 0% and performing hydrogen storage evaluation, 1
It was found that 5 t% of hydrogen was absorbed per carbon under the conditions of 0 atm and 80K.

【0032】一方で、前記実施例1と、同一触媒を用い
て、同一合成温度、合成時間、合成ガス種で、合成をお
こない、合成を行なわなかったカーボンチューブで水素
吸蔵評価を行なったところ、10気圧−80Kの条件下
で、カーボン当たり3wt%の水素しか吸蔵しなかっ
た。
On the other hand, synthesis was performed using the same catalyst as in Example 1 at the same synthesis temperature, synthesis time, and synthesis gas type, and hydrogen storage evaluation was performed using a carbon tube that was not synthesized. Under the condition of 10 atm-80K, only 3 wt% of hydrogen was absorbed per carbon.

【0033】また、同一形状のステンレス容器への充填
を試みたところ、体積率で10%までしか充填ができな
かった。
When an attempt was made to fill a stainless steel container having the same shape, it was possible to fill only up to 10% by volume.

【0034】(実施例2) 粒径が30nmの酸化鉄粒子を、石英ディスク上に液相
から沈降させた。しかる後に前記ディスクを、電気炉内
に導入して水素雰囲気下600℃で還元を行い、鉄触媒
を生成させた。
Example 2 Iron oxide particles having a particle size of 30 nm were precipitated from a liquid phase on a quartz disk. Thereafter, the disk was introduced into an electric furnace and reduced at 600 ° C. in a hydrogen atmosphere to produce an iron catalyst.

【0035】引き続き同一炉内に、エチレンと水素の
1:1の混合ガスを導入し、熱CVD法によりカーボン
ナノファイバーを合成した。この際、カーボンナノファ
イバーは円筒容器内で石英ディスクが配置してある底面
から反対側の端部に成長しており、その先端には鉄触媒
が存在していた。
Subsequently, a 1: 1 mixed gas of ethylene and hydrogen was introduced into the same furnace, and carbon nanofibers were synthesized by a thermal CVD method. At this time, the carbon nanofibers grew on the opposite end from the bottom where the quartz disk was arranged in the cylindrical container, and the tip thereof had an iron catalyst.

【0036】チューブ合成後は、石英円筒容器ごとカー
ボンナノファイバーを取り出して、ジルコニウム薄膜
と、鉄触媒部分とを接触させたまま、真空炉内に移し、
ジルコニウム薄膜の裏面からランプによる局部集光加熱
を行い、鉄触媒とジルコニウム薄膜とを固相で反応させ
て接合した。
After the synthesis of the tube, the carbon nanofibers were taken out together with the quartz cylindrical container, and transferred into a vacuum furnace while keeping the zirconium thin film and the iron catalyst portion in contact with each other.
From the back surface of the zirconium thin film, local condensing heating was performed by a lamp, and the iron catalyst and the zirconium thin film were bonded by reacting in a solid phase.

【0037】接合後、炉から取り出したところ、鉄触媒
とジルコニウムとが合金化して、前記合金層を介して、
ジルコニウム薄膜とカーボンナノファイバーが接合され
ていた。
After joining, when the iron catalyst and the zirconium were taken out of the furnace, they were alloyed, and through the alloy layer,
The zirconium thin film and the carbon nanofiber were joined.

【0038】カーボンナノファイバーの合成後前記接合
体を、ステンレスの容器内に、カーボンナノチューブの
体積率が35%まで充填して、水素の吸蔵評価を行なっ
た結果、10気圧・80Kの条件下で、カーボン当たり
2wt%の水素を吸蔵していることが分かった。
After synthesizing the carbon nanofiber, the above-mentioned bonded body was filled in a stainless steel container until the volume ratio of the carbon nanotube was 35%, and the hydrogen absorption was evaluated. It was found that 2 wt% of hydrogen was absorbed per carbon.

【0039】一方で、前記実施例1と、同一触媒を用い
て、同一合成温度、合成時間、合成ガス種で、合成をお
こない接合を行なわなかったカーボンナノファイバーの
水素吸蔵評価を行なったところ、10気圧−80Kの条
件下で、カーボン当たり0.5wt%の水素しか吸蔵し
なかった。
On the other hand, the hydrogen absorption of carbon nanofibers that were not synthesized and bonded were evaluated using the same catalyst as in Example 1 and using the same catalyst at the same synthesis temperature, synthesis time, and synthesis gas type. Under the condition of 10 atm-80K, only 0.5 wt% of hydrogen was absorbed per carbon.

【0040】また、同一形状のステンレス容器への充填
を試みたところ、体積率で15%までしか充填ができな
かった。
When an attempt was made to fill a stainless steel container having the same shape, the filling could be performed only up to 15% by volume.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上の様に、一定長さ・一定面積密度で
基板に対して接合性の高いカーボン繊維の集合体を形成
することができる。
As described above, it is possible to form an aggregate of carbon fibers having a high bondability to a substrate with a constant length and a constant area density.

【0042】また、接合部に水素吸蔵合金を介在させる
ことにより、特に水素吸蔵効率の高いカーボン繊維と基
板の複合体を形成することができる。
By interposing a hydrogen storage alloy at the joint, a composite of carbon fiber and a substrate having particularly high hydrogen storage efficiency can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】カーボン繊維の合成プロセスの一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of a carbon fiber synthesis process.

【図2】カーボン繊維の接合プロセスの一例を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a bonding process of carbon fibers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−139815(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 31/02 D01F 9/08 - 9/32 C04B 37/00 - 37/04 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-11-139815 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C01B 31/02 D01F 9/08-9 / 32 C04B 37/00-37/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に酸化ニッケル粒子をスパッタに
より被着成膜し、これを還元してニッケル触媒を生成す
る工程と このニッケル触媒が被着された基板上に 熱C
VD法により 先端に前記ニッケル触媒が残存するよう
にカーボンナノチューブまたはカーボンファイバーを生
成する工程と このカーボンナノチューブまたはカーボ
ンファイバーの前記先端部に、4a遷移金属およびラン
タノイド金属から選ばれる少なくとも1種の金属元素を
含有する金属ろう材と前記ニッケル触媒との反応によ
基材を接合する工程とを備えたことを特徴とするカ
ーボン接合体の形成方法。
(1) Sputtering nickel oxide particles on a substrate
And then reduce it to form a nickel catalyst.
That the step, on the substrate the nickel catalyst is deposited, heat C
By the VD method , the nickel catalyst is left at the tip.
Carbon nanotubes or carbon fibers
Process and the carbon nanotube or carbon
4a transition metal and run
At least one metal element selected from tanoid metals
Reaction between the contained metal brazing material and the nickel catalyst
Ri, mosquitoes, characterized in that a step of bonding the substrate
A method for forming a carbon bonded body.
【請求項2】 前記基材の接合工程は 前記カーボンチ
ューブの先端チューブ内に毛細管現象により濡れ上がっ
た前記金属ろう材を介して接合されることを特徴とする
請求項1記載のカーボン接合体の形成方法。
2. The method according to claim 2 , wherein the step of bonding the base material comprises:
Wet in the tube at the tip of the tube by capillary action
Characterized by being joined via the metal brazing material
A method for forming a carbon joined body according to claim 1.
【請求項3】 前記金属ろう材は、前記4a遷移金属ま
たはランタノイド金属と3d遷移金属との共晶合金であ
ることを特徴とする請求項2記載のカーボン接合体の形
成方法。
3. The metal brazing material according to claim 1, wherein the metal is a 4a transition metal.
Or a eutectic alloy of a lanthanoid metal and a 3d transition metal
3. The shape of the carbon joined body according to claim 2, wherein
Method.
【請求項4】 前記基材の接合工程は 前記基材として
アルミナ、マグネシア、ジルコニア等のセラミックス、
アルミニウムとその合金、ステンレス、水素吸蔵合金等
の純金属または合金を用いることを特徴とする請求項3
記載のカーボン接合体の形成方法。
4. The bonding step of the base material , wherein the base material includes:
Ceramics such as alumina, magnesia, zirconia,
Aluminum and its alloys, stainless steel, hydrogen storage alloy, etc.
4. A pure metal or an alloy according to claim 3 is used.
A method for forming a carbon joined body according to the above.
JP08917899A 1999-03-30 1999-03-30 Method of forming carbon bonded body Expired - Fee Related JP3417869B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08917899A JP3417869B2 (en) 1999-03-30 1999-03-30 Method of forming carbon bonded body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08917899A JP3417869B2 (en) 1999-03-30 1999-03-30 Method of forming carbon bonded body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000281458A JP2000281458A (en) 2000-10-10
JP3417869B2 true JP3417869B2 (en) 2003-06-16

Family

ID=13963519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08917899A Expired - Fee Related JP3417869B2 (en) 1999-03-30 1999-03-30 Method of forming carbon bonded body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3417869B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004018328A (en) * 2002-06-18 2004-01-22 Japan Science & Technology Corp Carbon nanotube network and manufacture method of the same
EP3052266A1 (en) 2013-09-30 2016-08-10 EMPA Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Brazing joining method of cnt assemblies on substrates using an at least ternary brazing alloy; corresponding brazing material and device comprising such assembly
CN109081702B (en) * 2018-08-14 2021-06-08 常熟理工学院 Method for welding carbon fiber composite material plate and ceramic plate
CN111099573B (en) * 2019-11-25 2023-04-18 华南农业大学 Iron carbide/nitrogen-doped hollow carbon microtube for high-rate lithium ion battery storage and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000281458A (en) 2000-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7132161B2 (en) Fiber adhesive material
US6911260B2 (en) Reinforced carbon nanotubes
US5965267A (en) Method for producing encapsulated nanoparticles and carbon nanotubes using catalytic disproportionation of carbon monoxide and the nanoencapsulates and nanotubes formed thereby
Teo et al. Catalytic synthesis of carbon nanotubes and nanofibers
Schaper et al. The role of iron carbide in multiwalled carbon nanotube growth
JP5904562B2 (en) Granular substrate or linear substrate provided with aligned CNT aggregate
US7011771B2 (en) Method of making carbon nanotubes on a substrate
EP0433507B1 (en) Producing isotropically reinforced net-shape microcomposites
Kumar et al. Chemical vapor deposition of carbon nanotubes: a review on growth mechanism and mass production
JP3363759B2 (en) Carbon nanotube device and method of manufacturing the same
CN101880023B (en) Nanomaterial membrane structure
WO2009110591A1 (en) Carbon nano-tube manufacturing method and carbon nano-tube manufacturing apparatus
US20060057050A1 (en) Synthesis of boron carbide nanoparticles
WO2008029927A1 (en) Method for production of carbon nanotube
JP3417869B2 (en) Method of forming carbon bonded body
JPS5811751A (en) Getter and process for noble metal recovery and nitric acid manufacture by getter
JPH1072201A (en) Hydrogen storage method
JP2002206169A (en) Carbon nano tube joining body and method of manufacturing for the same
JPH0770668A (en) Metal matrix composite material
US20040062708A1 (en) Process for the synthesis of nanotubes of transition metal dichalcogenides
TW200800397A (en) Method of preparing catalyst for catalyzing carbon nanotubes growth
JP3834640B2 (en) Method for producing boron nitride nanotubes
JP6106192B2 (en) Improved adhesion or adhesion of carbon nanotubes to the material surface via the carbon layer
JP2006044970A (en) Method for treating surface of carbon nanomaterial and carbon nanocomposite material
JP3616818B2 (en) Method for producing ternary nanotube comprising boron-carbon-nitrogen atoms

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080411

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees