高純度改質アミン化多層カーボンナノチューブ、容易に分散可能、導電性および熱伝導性、バッテリーアミノカーボンナノチューブ

製品詳細

性能
処理後、多数のアミノ基がカーボンナノチューブの壁にグラフトされ、分散性が向上し、製品の機械的特性が向上します。
エポキシ樹脂添加剤、コーティング添加剤
多数のアミノ基が表面にグラフトされ、有機マトリックスへの分散性が向上し、マトリックスとの良好な界面結合を形成します。
繊維サイジング剤、エポキシ樹脂添加剤、オイル掘削流体添加剤
表面には豊富な二重結合がグラフトされており、マトリックスへの分散が容易になり、マトリックスとの良好な界面結合を形成します。
高分子
処理後、多数の有機基が表面にグラフトされ、高分子の機械的特性、電気伝導性、熱伝導性の向上に役立ちます。

部分的な用途

多層カーボンナノチューブは、改質された触媒化学蒸着（CCVD）によって調製されます。高い導電性、高い比表面積、高い炭素相純度、狭い外径分布、超高アスペクト比などを特徴とし、製品品質が安定しています。

多層カーボンナノチューブは、主にゴム、プラスチック、リチウム電池、コーティングなどの関連産業で使用されています。ゴム分野では、主にタイヤやシーリングリングなどのゴム製品に適用され、高い導電性、高い熱伝導性、高い耐摩耗性、高い耐引裂性の利点があります。プラスチック分野では、少量添加することで導電性、熱伝導性、機械的特性を大幅に向上させることができます。主にPP、PA、PC、PE、PS、ABS、不飽和樹脂、エポキシ樹脂などのプラスチック製品に使用されています。

カーボンナノチューブは、C60に次いで発見された炭素の別の同素体です。その半径方向のサイズは小さく、チューブの外径は一般的に数ナノメートルから数十ナノメートルであり、チューブの内径はさらに小さく、約1nmのものもあります。その長さは一般的にマイクロメートルスケールであり、長さと直径の比は非常に大きく、10³から10⁶に達します。したがって、カーボンナノチューブは、典型的な一次元ナノ材料と見なされています。人類が発見して以来、カーボンナノチューブは未来の材料として称賛されており、近年、国際的な科学の最前線の分野の1つです。カリフォルニア大学バークレー校のアレックス・ゼットル教授は、C60とカーボンナノチューブを応用展望の観点から総合的に比較すると、C60は1ページで要約できる一方、カーボンナノチューブは1冊の本が必要になると考えています。

はじめに
多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブ
1985年、英国サセックス大学の分光学者クロト教授と、米国ライス大学のスモーリー教授とカール教授は、共同研究中に、炭素が60個または70個の炭素原子からなる高度に対称的なケージ構造分子C60およびC70を形成できることを発見しました。これは、バッキーボールと呼ばれています。1991年、日本のNECの科学者である飯島氏は、高分解能トンネル電子顕微鏡を使用して、C60の調製中に形成された陰極瘢痕で、ある種のカーボンナノチューブを初めて発見しました。このカーボンナノチューブは、外径が5〜15 nm、内径が2〜3 nmであり、2層の同軸グラファイト様円筒面が積み重なって構成されています。その後、1993年、飯島氏とベスーン氏の研究グループは、非常に単純な構造の単層カーボンナノチューブの合成を同時に報告しました。これにより、カーボンナノチューブの特性の理論的予測の実験的可能性が提供され、炭素クラスター材料の範囲がさらに拡大し、カーボンナノチューブに関する理論的および実験的研究が大幅に促進され、この分野は今日、世界的な研究ホットスポットになりました[1]。

特性
カーボンナノチューブの独特な構造は、多くの特別な物理的および化学的特性を持っていることを決定します。カーボンナノチューブを構成するC=C共有結合は、自然界で最も安定した化学結合であり、これによりカーボンナノチューブに非常に優れた機械的特性が付与されます。理論計算によると、カーボンナノチューブは非常に高い強度と大きな靭性を持っています。その理論値は、最大5 TPaのヤング率、鋼の約100倍の強度、重量密度は鋼の1/6と推定されています。トレシーらは、最初にTEMを使用して、室温から800度までの温度範囲で多層カーボンナノチューブの平均二乗振幅を測定し、多層カーボンナノチューブの平均ヤング率が約1.8 TPaであることを導き出しました。サルベタットらは、小径単層カーボンナノチューブのヤング率を測定し、そのせん断弾性率が1 TPaであることを導き出しました。ウォンらは、原子間力顕微鏡を使用して、多層カーボンナノチューブの平均曲げ強度を14.2±10.8 GPaと測定し、カーボンファイバーの曲げ強度はわずか1 GPaです。強度と靭性の両方の点で、カーボンナノチューブは他のどの繊維よりもはるかに優れており、未来の「スーパーファイバー」と見なされています。

開発の見通し
カーボンナノチューブは、炭素材料の固有の特性だけでなく、金属材料の電気的および熱的導電性、セラミック材料の耐熱性と耐食性、繊維繊維の编织性、ポリマー材料の軽量性と加工容易性を備えた、新しいタイプの高強度炭素繊維材料になる可能性があります。カーボンナノチューブを複合材料の補強材として使用すると、優れた強度、弾性、疲労抵抗、等方性を示すことが期待され、カーボンナノチューブで強化された複合材料は、複合材料の性能に飛躍をもたらす可能性があります。ナノチューブを使用した複合材料の製造に関する研究は、Fe/カーボンナノチューブ、Al/カーボンナノチューブ、Ni/カーボンナノチューブ、Cu/カーボンナノチューブなどの金属マトリックスから始まりました。カーボンナノチューブ複合材料の研究焦点は、ポリマー/カーボンナノチューブ複合材料に移行しました。たとえば、軽量で高強度の材料では、カーボンファイバーを補強材として使用する場合、カーボンナノチューブの機械的特性、小さな直径と大きなアスペクト比により、より優れた補強効果が得られます。

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