JPS5849609A - 炭素およびその作製方法 - Google Patents
炭素およびその作製方法Info
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- JPS5849609A JPS5849609A JP56146929A JP14692981A JPS5849609A JP S5849609 A JPS5849609 A JP S5849609A JP 56146929 A JP56146929 A JP 56146929A JP 14692981 A JP14692981 A JP 14692981A JP S5849609 A JPS5849609 A JP S5849609A
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- Japan
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- carbon
- reactive gas
- atmosphere
- fibrous
- band width
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素を主成分として粒状または繊維状の材料(
ここではそれらを総称して単に炭素という)およびその
作製方法に関する。
ここではそれらを総称して単に炭素という)およびその
作製方法に関する。
本発明はかかる炭素が光学的エネルギバンド中2.0’
eV以上特に2.6〜4−.5eVを有し、かつその大
きさが10μ以下の粒状または筒状構造を有する繊維状
であってその筒の厚さが30μ以下の厚さを有すること
を目的としている。
eV以上特に2.6〜4−.5eVを有し、かつその大
きさが10μ以下の粒状または筒状構造を有する繊維状
であってその筒の厚さが30μ以下の厚さを有すること
を目的としている。
本発明はアセチレンまたはエチレンの如き炭化水素反応
性気体をプラズマ放電雰囲気内に導入し、前記雰囲気を
150〜650°OVc加熱することにより反応性気体
を反応せしめることにより光学的バンド中が2゜OeV
以上好捷しくは2゜6〜4゜5θVを有する炭素を主成
分とする粒状または繊維状の炭素を作製することを目的
とする。
性気体をプラズマ放電雰囲気内に導入し、前記雰囲気を
150〜650°OVc加熱することにより反応性気体
を反応せしめることにより光学的バンド中が2゜OeV
以上好捷しくは2゜6〜4゜5θVを有する炭素を主成
分とする粒状または繊維状の炭素を作製することを目的
とする。
従来炭素とはグラファイトの如き導電性の炭素を考えて
いた。しかし炭素の単結晶はダイヤモンドが知られ、こ
れは硬度、絶縁物中最大の熱伝導係数を有する等の多く
の特性が知られていた。このダイヤモンドV超高圧超高
温においてのみ初めて合成され、それ以外の炭素はグラ
ファイト的彦硬波的にもろい不良導体であった。
いた。しかし炭素の単結晶はダイヤモンドが知られ、こ
れは硬度、絶縁物中最大の熱伝導係数を有する等の多く
の特性が知られていた。このダイヤモンドV超高圧超高
温においてのみ初めて合成され、それ以外の炭素はグラ
ファイト的彦硬波的にもろい不良導体であった。
しかし本発明はこの炭素がプラズマ気相法を用いると光
学的エネルギバンドd〕が2.6〜4.5eVを有する
絶縁性を有し、しかもその合成温度がf350’C以下
特に200〜400°Cで形成可能であるというきわめ
て工業上重要な特性を有していることが判明した。本発
明はこの炭素を微粉末または繊維状に形成し、さらにこ
れら微粉末または炭素繊維をプラスチック等と混合して
杼イ(化有機物を得んとするものである。
学的エネルギバンドd〕が2.6〜4.5eVを有する
絶縁性を有し、しかもその合成温度がf350’C以下
特に200〜400°Cで形成可能であるというきわめ
て工業上重要な特性を有していることが判明した。本発
明はこの炭素を微粉末または繊維状に形成し、さらにこ
れら微粉末または炭素繊維をプラスチック等と混合して
杼イ(化有機物を得んとするものである。
本発明は微粉末を形成せんとする場合は、アセチレンま
たはエチレンの如き炭化水素反応性気体をプラズマ放電
雰囲気中にて反応せしめ、粉末化したものであり、平均
的には10μ以下特維を有し、その表面部または表面上
に反応した炭素を筒状に被膜化して形成したものである
。
たはエチレンの如き炭化水素反応性気体をプラズマ放電
雰囲気中にて反応せしめ、粉末化したものであり、平均
的には10μ以下特維を有し、その表面部または表面上
に反応した炭素を筒状に被膜化して形成したものである
。
この筒状というのは、その中心部は繊維またはその単に
炭化したものであるが、その表面にはバンド中を有する
あたかもダイヤモン★−の如き硬さを有する被、膜が筒
状を有して設けられ、そのためまけ強度等に対し強じん
な特性を有している。
炭化したものであるが、その表面にはバンド中を有する
あたかもダイヤモン★−の如き硬さを有する被、膜が筒
状を有して設けられ、そのためまけ強度等に対し強じん
な特性を有している。
以下に図面に従って本発明を記す。
第1図は本発明に用いたプラズマOVD (気相法)装
置の概要を示す。
置の概要を示す。
図面において反応炉(1)は誘導または容量方式によシ
ミ磁エネルギ(2)が与えられている。さらに炭化水素
であるアセチレン(8)より流量計(5)をへて鷲−起
室に至るこの反応性気体は水素よりなり、キャリアガス
(7)により希釈され、共K 2.45GH2のマイク
ロ波の電磁エネルギ(3)が与えられれ繊維状しんα■
の表面に被膜状に形成される。
ミ磁エネルギ(2)が与えられている。さらに炭化水素
であるアセチレン(8)より流量計(5)をへて鷲−起
室に至るこの反応性気体は水素よりなり、キャリアガス
(7)により希釈され、共K 2.45GH2のマイク
ロ波の電磁エネルギ(3)が与えられれ繊維状しんα■
の表面に被膜状に形成される。
このしんばロール(10)より (9)に至り、その間
にこの表面に炭素被膜が形成され、さらにその厚さを厚
くするため、逆にロール(9)よfi(10)K再度ま
きもどされ、これをくりかえして厚さが厚くなる。
にこの表面に炭素被膜が形成され、さらにその厚さを厚
くするため、逆にロール(9)よfi(10)K再度ま
きもどされ、これをくりかえして厚さが厚くなる。
またこの繊維は1本ではなく100〜104本が同で炭
素の吸収効率を向上させた。
素の吸収効率を向上させた。
この反応性気体およびしんである繊維はヒータ(ロ)お
よびαリニより150〜650°Cに加熱され反応が促
進される。反応後の不要物は排気0])をへてロータリ
ーポンプ0めに至る。これを反応中に0.001”−1
0t Or r代表的K Fi’0.1〜0.5tOr
rの雰囲気を反応性気体に与えるためにきわめて重要で
ある。
よびαリニより150〜650°Cに加熱され反応が促
進される。反応後の不要物は排気0])をへてロータリ
ーポンプ0めに至る。これを反応中に0.001”−1
0t Or r代表的K Fi’0.1〜0.5tOr
rの雰囲気を反応性気体に与えるためにきわめて重要で
ある。
励起室(4)は50〜5000W代表的には200〜5
00Wでマイクロ波が導かれC−H結合の水素の切断に
有効であった。さらに活性化した炭素に運動エネルギを
与え互いに衝突させ結合させるのに13.56MH2の
周波数の電磁エネルギを100〜300Wを(2)によ
り与えることは大きい光学的バンド巾(Egという)を
作るために重要であったO 形成された炭素は単に熱分解するのみではEglは0.
1〜1.5eVであり、またその場合は硬度も十分では
なかった。さらに電磁エネルギ(3)、(2)を力える
と2.6〜4.5θ■代表的には3.0〜3.5eVと
々シ、この場合はビッカース硬度も4500〜5.。。
00Wでマイクロ波が導かれC−H結合の水素の切断に
有効であった。さらに活性化した炭素に運動エネルギを
与え互いに衝突させ結合させるのに13.56MH2の
周波数の電磁エネルギを100〜300Wを(2)によ
り与えることは大きい光学的バンド巾(Egという)を
作るために重要であったO 形成された炭素は単に熱分解するのみではEglは0.
1〜1.5eVであり、またその場合は硬度も十分では
なかった。さらに電磁エネルギ(3)、(2)を力える
と2.6〜4.5θ■代表的には3.0〜3.5eVと
々シ、この場合はビッカース硬度も4500〜5.。。
’f’−g/−・以上というすぐれた値を有していた。
また熱伝導度も5゜O(W/cm deg)という高い
値を有していた。
値を有していた。
また炭素の繊維状を作る時、そのしんの太さは任意に変
更可能であるが、実質的にはその直径300μ(0,3
mm)であり、特にその表面が30μ以下代表的には1
0〜100μの繊維表面に1〜10μの厚さの炭素(こ
の場合そのしんも成分としては炭素となるが、その光学
的バンド巾Egは平均値において2θ■よりも少ないた
め表面の厚さのみを考慮する)はちょうど竹のように内
部が空心状になり、結果としてきわめて軽いかつまけ強
度に強い繊維状構造を作ることができた。
更可能であるが、実質的にはその直径300μ(0,3
mm)であり、特にその表面が30μ以下代表的には1
0〜100μの繊維表面に1〜10μの厚さの炭素(こ
の場合そのしんも成分としては炭素となるが、その光学
的バンド巾Egは平均値において2θ■よりも少ないた
め表面の厚さのみを考慮する)はちょうど竹のように内
部が空心状になり、結果としてきわめて軽いかつまけ強
度に強い繊維状構造を作ることができた。
もちろんこの繊維状構造はとのしんを直接プラズマ中に
て炭化してその表面K O,1〜5μの厚さに硬度の強
い本発明の炭素を形成してもよい。
て炭化してその表面K O,1〜5μの厚さに硬度の強
い本発明の炭素を形成してもよい。
またPgが2. OeV以上特に2.6θ■以上さらに
3゜5θ■以上有する場合は強化 ガラスまたはその一
部として用いることも可能であり、その応用は計り知れ
ない。
3゜5θ■以上有する場合は強化 ガラスまたはその一
部として用いることも可能であり、その応用は計り知れ
ない。
また微粉末は研摩材、補強材としても使用可能である。
特に本発明の炭素は、その原料をアセチレンまたはエチ
レンを主としており、補助のマイクロ波をIKW以上与
えるとプロパンガスからも作ることが可能である。これ
は使用原料が安価であり、また必要なエネルギが高温を
必要としない等きわめて多くの工業的応用を産むことが
できる。
レンを主としており、補助のマイクロ波をIKW以上与
えるとプロパンガスからも作ることが可能である。これ
は使用原料が安価であり、また必要なエネルギが高温を
必要としない等きわめて多くの工業的応用を産むことが
できる。
本発明においては主として形成された炭素は非晶質(ア
モルファス)構造を示していた。しかし電磁エネルギの
出力を500W以上にすると5〜20OAの大きさの微
結晶性を有するセミアモルファス構造となった。この微
結晶性の方が度はさらに強くなった。
モルファス)構造を示していた。しかし電磁エネルギの
出力を500W以上にすると5〜20OAの大きさの微
結晶性を有するセミアモルファス構造となった。この微
結晶性の方が度はさらに強くなった。
以上において炭素を主成分として記したが、この中心は
水素が0.01−10モルチ含まれておシ、さらに■価
、■価、■価の不純物を3モル係以下の量含有させて、
平均的には2.6eV〜4゜5eVを有しつつもP″!
、たけN型の榊、電性を与えてもよい。
水素が0.01−10モルチ含まれておシ、さらに■価
、■価、■価の不純物を3モル係以下の量含有させて、
平均的には2.6eV〜4゜5eVを有しつつもP″!
、たけN型の榊、電性を与えてもよい。
また微粉末は第1図において反応炉(1)の飛しよう距
離を調整してその大きさを変更してもよく、本発明にお
いては50〜500Aの直径を有しく9) 〜5mとすると、0.5〜5μの大きさのものを作るこ
とが可能であることはいうまでもない。
離を調整してその大きさを変更してもよく、本発明にお
いては50〜500Aの直径を有しく9) 〜5mとすると、0.5〜5μの大きさのものを作るこ
とが可能であることはいうまでもない。
本発明は被形成面がない場合またはえ状のものを基体と
した。しかし板状その他を用いることによシ機械的強度
と補強する保護膜として用いることができることはいう
までもない。 ゛本発明におけるしんは有機物の繊
維を用いた。
した。しかし板状その他を用いることによシ機械的強度
と補強する保護膜として用いることができることはいう
までもない。 ゛本発明におけるしんは有機物の繊
維を用いた。
しかしこのしんをガラスとし、その表面に炭素を被膜コ
ーティングを行々うと、この炭素の屈折率が2.3〜2
.6を有するため、光通信用のS i O2ファイバー
の表面での光信号の損失を少なくすることにきわめて有
効である。この場合ファイバー通信ケーブルとしての強
度特に引つばシ強度も強く、安価な材料である炭素の筒
状コ鴬)インクであるため、その工業的価値はきわめて
大きなものであると信する。
ーティングを行々うと、この炭素の屈折率が2.3〜2
.6を有するため、光通信用のS i O2ファイバー
の表面での光信号の損失を少なくすることにきわめて有
効である。この場合ファイバー通信ケーブルとしての強
度特に引つばシ強度も強く、安価な材料である炭素の筒
状コ鴬)インクであるため、その工業的価値はきわめて
大きなものであると信する。
さらにこの繊維状を設けるしんとして、銅の如き金属、
セラミックを用いてもよく、細い金(10) 導線にあってはその加工強度を向上でき、また電気的絶
縁性もすぐれているため、耐熱性を有する導線として最
適である。
セラミックを用いてもよく、細い金(10) 導線にあってはその加工強度を向上でき、また電気的絶
縁性もすぐれているため、耐熱性を有する導線として最
適である。
第1図は本発明の炭素を作製するための装置の概要を示
す。 1 冥1閃
す。 1 冥1閃
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、光学的エネルギバンド巾が2.6eV−4,5θ■
を有する炭素を主成分とする粒状または繊維状を有する
炭素。 2、特許請求の範囲第1項において、繊維状炭素は有機
物またはその炭化した繊維、ガラスの如きセラミック細
線または金属細線よシなるしんの表面に筒状に設けられ
たととを特徴とする炭素。 3、特許請求の範囲第1項において、粒状炭素はその最
大径がlOμ以下を有することを特徴とする炭素。 4、特許請求の範囲第2項において、筒状を有する炭素
はvOμ以下の厚さを有することを特徴とする炭素。 5、 アセチレンまたはエチレンの如き炭化水素よシな
る反応性気体をプラズマ放電雰囲気内に導入し、前記雰
囲気を150〜650’0に加熱することによシ前記反
応性気体を反応せしめることによ如、光学的バンド巾が
2゜6〜4.5eVを有する炭素を主成分とする粒状ま
たは前記雰囲気中に炭素を主成分とする繊維を設置する
ことにょ多繊維状を有する炭素を形成することを特徴と
する炭素の作製方法。 6、特許請求の範囲第3項において、反応性気体はプラ
ズマ雰囲気中を少くとも15cm以上飛しようせしめる
ことを特徴とする炭素の作製方法。 7、特許請求の範囲第1項において、反応性気体は反応
生成物を形成する位置よシ離れた位置にて活性化、分離
または反応せしめられたことを特徴とする1′素の作製
方法0
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56146929A JPS5849609A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 炭素およびその作製方法 |
JP13503789A JPH03158468A (ja) | 1981-09-17 | 1989-05-29 | 炭素を主成分とする被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56146929A JPS5849609A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 炭素およびその作製方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61285536A Division JPS62171910A (ja) | 1986-11-29 | 1986-11-29 | 炭素 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5849609A true JPS5849609A (ja) | 1983-03-23 |
JPH0445977B2 JPH0445977B2 (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=15418760
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56146929A Granted JPS5849609A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 炭素およびその作製方法 |
JP13503789A Pending JPH03158468A (ja) | 1981-09-17 | 1989-05-29 | 炭素を主成分とする被膜 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13503789A Pending JPH03158468A (ja) | 1981-09-17 | 1989-05-29 | 炭素を主成分とする被膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPS5849609A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110820320A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-21 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 保温毡及其制备方法、拉晶炉 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5643343A (en) * | 1993-11-23 | 1997-07-01 | Selifanov; Oleg Vladimirovich | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
US5711773A (en) * | 1994-11-17 | 1998-01-27 | Plasmoteg Engineering Center | Abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof |
WO1997020982A1 (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-12 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Diamond-like-carbon coated aramid fibers having improved mechanical properties |
CA2239014C (en) * | 1995-12-01 | 2007-07-10 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Capacitively coupled rf diamond-like-carbon reactor |
DE102004033090A1 (de) * | 2004-07-08 | 2006-02-09 | Klaus Dr. Rennebeck | Element zur Wärmeableitung |
JP5282203B2 (ja) * | 2008-07-22 | 2013-09-04 | 帝人株式会社 | 機能性繊維及び機能性繊維製品 |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP56146929A patent/JPS5849609A/ja active Granted
-
1989
- 1989-05-29 JP JP13503789A patent/JPH03158468A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SOLID STATE COMMUN * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110820320A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-21 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 保温毡及其制备方法、拉晶炉 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0445977B2 (ja) | 1992-07-28 |
JPH03158468A (ja) | 1991-07-08 |
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