説明

カーボンナノチューブ入り金属材とカーボンナノチューブ入りセラミックス、ガラス、金属複合材及びその利用法

【課題】地球環境の保護のための省エネルギー、省資源化を目的として、金属、セラミックス、ガラス及び混合材を使用する際に、従来より高い物理・化学特性を持ちかつ長寿命な新素材を提供する。
【解決手段】優れた特性を持つカーボンナノチューブを金属材と混合し、金属のもつ濡れ性などを付加することで長寿命かつ高い導電性をもったはんだこてチップなどの素材として使用する。また、カーボンナノチューブは造粒あるいはつなぎとして活性炭や樹脂造粒炭と混合することで、窒素や酸素の吸着剤として使用する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はカーボンナノチューブと金属やセラミックス、ガラス等と混合させた複合材を作り、素材として利用するころを目的とする。
【技術背景】
【0002】
現在、地球環境の保護のため、様々な産業分野で省資源省エネルギー化が叫ばれている。電気・電子部品やモレキュラーシーブの素材として、金属、セラミックス、ガラス及びそれらの混合材が使用されているが、これら従来品よりも高い物理・化学特性を持ち、かつ長寿命な新素材の開発が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は上記の問題点に鑑み、新素材としてのカーボンナノチューブに着目した。高い物質特性を持つカーボンナノチューブ及びカーボンナノチューブ複合材を素材として利用することで、製品の小型化、長寿命化をはかり、資源の少ない日本の産業界を恒久的な繁栄させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明で応用できるカーボンナノチューブを軸とした混合材の作成・使用法は以下のとおりである。
【0005】
カーボンナノチューブは純銅の数倍〜数10倍、銀の数倍という優れた電気特性を有している。銅やニッケル、アルミニウムなどにカーボンナノチューブを数%〜数10%混合すると、電位差により応答速度が速く、感度の高いセンサー素材などに応用が出来る。
【0006】
カーボンナノチューブは耐熱性が高く、金属喰われなどにも強い優れた物理特性を持っている。金属材と混合し、金属の持つ濡れ性などを付加することで、長寿命かつ前述のとおり高い導電性をもったはんだこてチップなどの素材とすることが出来る。
【0007】
また、カーボンナノチューブは原子レベルで細密な構造を持っており、この特性を生かして造粒、あるいはつなぎとして活性炭や樹脂造粒炭と混合することで、窒素や酸素の吸着剤モレキュラーシーブとして、窒素発生装置や酸素発生装置に応用可能である。
【0008】
カーボンナノチューブは上記のように高い物理・化学特性を持つため、装置の超小型化、ひいては省エネルギーに有効である。
【0009】
以下、例として添付図面を参照し、実施の形態について説明する。
【0010】
図1ははんだこてのチップ材として本発明を利用した際の模式図である。カーボンナノチューブに金属を混合することにより、錫合金はんだなどが温度で溶融してチップ先端の金属と拡散反応が起こり、重力の方向に反して滑り落ちにくい、いわゆる濡れ性がよい状態となる。また、カーボンナノチューブの特性により、金属のみのチップにくらべて熱伝導率、導電率が高く、熱による磨耗も少なくなる。
【0011】
図2は窒素発生装置に使用する酸素吸着剤として本発明を利用した際の模式図である。筒の中に詰めたカーボンナノチューブ材、又は複合体のモレキュラーシーブが酸素を吸着し、窒素ガスが取り出される。従来のモレキュラーシーブよりも吸着性が高いため、小型化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1ははんだこてのチップ材として本発明を利用した際の模式図である。
【0013】
【図2】図2は窒素発生装置に使用する酸素吸着剤として本発明を利用した際の模式図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属(鉄、ステンレス、銅、チタン、ニッケル、クロム、錫、鉛、亜鉛、白金、金、銀、パラディウム、シリコン、マグネシウム及びそれらの合金)にカーボンナノチューブを0.1%〜数10%混合した素材。
【請求項2】
カーボンナノチューブとセラミックス(窒化ケイ素、酸化アルミナ、酸化チタン、カーボン、チタン酸アルミニウム)及びガラス(石英、炭酸ソーダ、石灰岩)などを混合、溶融、冷却させた素材。
【請求項3】
カーボンナノチューブを造粒、又は従来の活性炭、合成樹脂の炭化物、ゼオライトなどと混合させ、窒素発生装置や酸素発生装置用の窒素原子や酸素原子のモレキュラーシーブ(吸着剤)として活用出来る素材。
【請求項4】
導電性のカーボンナノチューブと絶縁性のセラミックス及び金属とを混合させることにより、カーボンナノチューブの優れた物理特性及び化学特性を持った半導体、絶縁抵抗、LED、発熱体、ペルチェ素子、IC、ICチップなどに応用可能な素材。
【請求項5】
請求項1〜4を応用し、熱伝対、補償導線、コイル、リード線、電線フィラメント、LED発光素材などに活用出来る、電位差を利用した応答速度の速いセンサー素材。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2008−291343(P2008−291343A)
【公開日】平成20年12月4日(2008.12.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−164363(P2007−164363)
【出願日】平成19年5月25日(2007.5.25)
【出願人】(594033813)株式会社大成化研 (33)
【Fターム(参考)】