JP5577067B2 - 熱輸送媒体組成物 - Google Patents
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Description
本実施形態の熱輸送媒体組成物には、使用温度において液体である基剤と、カーボンナノチューブ及びカーボンナノファイバーの少なくとも一方の熱伝導性材料とが含有されている。
グリコール類としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール及びヘキシレングリコールが挙げられる。
熱伝導性材料は、熱輸送媒体組成物の熱伝導率を高める。カーボンナノチューブ(CNT)は、六角網目状のグラファイトシート(グラフェン)が円筒状をなした構造を有している。なお、グラファイトシートの単層から形成されているものは、単層カーボンナノチューブ(SWNT)と呼ばれ、グラファイトシートの多層から形成されているものは多層カーボンナノチューブ(MWNT)と呼ばれている。こうしたカーボンナノチューブの直径は、数nm(例えば1nm〜20nm程度)であり、長さは数μm(例えば0.1μm〜100μm程度)である。カーボンナノチューブとしては、フラーレンを内包したものであってもよい。カーボンナノファイバー(CNF)は、例えば直径が約100nmから10μm程度のカーボンファイバーを含む。
(1)前記熱伝導性材料は、Gバンドの強度(G)に対するDバンドの強度(D)の強度比(D/G比)が0.7以下の条件と、熱分解温度が700℃以上である条件とを満たしている。こうした熱伝導性材料は、基剤の熱伝導率を顕著に高める効果を発揮するようになる。このため、熱伝導率を高めることが容易な熱輸送媒体組成物を提供することができる。
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・熱輸送媒体組成物の基剤は、使用条件下において液状をなしていればよい。すなわち、例えば熱輸送媒体組成物の保存時、又は熱輸送系の非稼働時においては固体状をなしていてもよい。
(イ)更に、ホウ酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、亜硝酸塩、硝酸塩、モリブデン酸塩、脂肪族一塩基酸、脂肪族二塩基酸、芳香族一塩基酸、芳香族二塩基酸、トリアゾール、及びチアゾールから選ばれる少なくとも一種の防錆剤を含有する熱輸送媒体組成物。
<熱伝導性材料>
表1に示されるように、カーボンナノチューブ(CNT)の市販品(A)〜(F)について、D/G比、及び熱分解温度を測定した。D/G比は、高感度・小型顕微ラマンシステム(日本分光製、NRS−1000)を用いて、レーザー波長532nm、露光時間10秒、積算回数5回、レーザー出力9.6mW及びスリット幅100μmの条件で測定した。熱分解温度は、示差熱/熱重量同時測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー製、TG/DTA 6200)を用いて150℃で15分保持した後、昇温速度5℃/minの条件で測定したDTA曲線から求めた。アスペクト比は、各市販品のカタログ値を採用した。
表2に示されるように、各実施例では、基剤、CNT及び分散剤を撹拌機で混合することにより熱輸送媒体組成物を調製した。
比較例1は、CNTを含有させずに各実施例と同様に組成物を調製した。
(比較例2〜5)
各比較例では、CNTの種類を変更した以外は、各実施例と同様に熱輸送媒体組成物を調製した。
各例の熱輸送媒体組成物について、ホットディスク法熱物性測定装置(京都電子製、TPA−501)を用いて熱伝導率を測定した。その測定結果を表2に示している。
Claims (4)
- 使用温度において液体である基剤と、カーボンナノチューブ及びカーボンナノファイバーの少なくとも一方の熱伝導性材料とを含有してなり、前記熱伝導性材料のアスペクト比が20以上である熱輸送媒体組成物であって、
前記熱伝導性材料は、
ラマン分光分析のGバンド及びDバンドにおいて前記Gバンドの強度(G)に対する前記Dバンドの強度(D)の強度比(D/G比)が0.2以下の条件と、熱重量分析で測定される熱分解温度が700℃以上の条件とを満たすことを特徴とする熱輸送媒体組成物。 - 更に、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及び非イオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも一種の分散剤を含有してなることを特徴とする請求項1に記載の熱輸送媒体組成物。
- 前記基剤として、水、アルコール類、グリコール類、及びグリコールエーテル類から選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱輸送媒体組成物。
- 前記基剤として、鉱油及び合成油から選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱輸送媒体組成物。
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