ナノカーボンフラーレン（ＮＣＦ）、ＮＣＦを生じる方法、および、ナノ化合物の形でのＮＣＦの使用
集中的な調査や数多くのエッセイおよび報告にもかかわらず、フラーレン炭素修飾の構造を生成する化学的および物理的な方法は、これまで実験室スケールで実行されるのみであった。本発明は、ナノ材料の新規な系統群、より詳しくは炭素混成物、すなわちナノ構造の炭素フラーレン（ＮＣＦ）を提案する。製造およびその使用方法は、数多くの例を用いて、提案されかつ図示される。提案されたＮＣＦおよびそのナノ化合物は、産業上の製造、特に高度な技術的適用にきわめて適している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノカーボンフラーレン（ＮＣＦ）、ＮＣＦを生じる方法、およびナノ化合物の形でのＮＣＦの使用に関する。ＮＣＦはナノ素材、より詳しくは有機ハイブリッド素材の新しいグループである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における複数の実験室での実験により、例えば炭化水素化合物の燃焼作用による炭素修飾のように様々な修飾のフラーレンの構造を生じる化学的および物理的な方法は周知である。（クロント他、Ｎａｔｕｒｅ１９８５、３１８；ハリス、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、１９９４年９月１３日）。
【０００３】
他の材料は、ダイヤモンドのようなおよびダイヤモンドのようでない修飾を有する炭素からなる縮合構造を含み示された。ここにおいて、結晶質およびＸ線アモルファス炭素位相は、約１０ｎｍの直径を有する管と同様にほぼ７ｎｍの直径を有する小型の回転楕円体を含む（ジョナン ノトゥラおよびラズロ カヴァムラ、Ｃａｒｂｏｎ １９８４、Ｅｄ． ２２、Ｎ２、ｐ１８９；ヴァン トリエルおよびマンド リー、Ｆ．Ｈ．Ｊ．応用物理学１９８７、Ｅｄ． ６２、ｐｐ． １７６１‐１７６７；；ロイ・グライナー他、Ｎａｔｕｒｅ１９８８、１９８８年６月２日付けＥｄ． ３３３、ｐｐ．４４０‐ ４４２参照）。
【０００４】
ダイヤモンドのようでない炭素修飾のラジオグラムは、単に非晶質または確率的に方向を失ったグラファイトの形状に代表的であり、フラーレンタイプの構造を示唆する反射（００２）で０.３５ｎｍ桁位置上の中間の平面間の間隔によって特徴づけられる。
【０００５】
炭素の結晶位相は、このことにより大きい表面値を有するほぼ７ｎｍの直径の小型の回転楕円体である。電子破面測定試験は、中レベルの以下の反射値を生ずる：（１１１）、（２２０）、（４００）および（４４０）で炭素の立方結晶修飾の表面反射値に対応するｄ= ０.２０５８; ０.１２６６; ０.１０７５; ０.８８４０および０.６３６ｎｍ。
【０００６】
同様に、大気圧で不活性ガス培地において反応するように導かれる、高エネルギ性化合物の反生成物製品から類似した物質を生じる方法は公知である。（ジョナン ノトゥラおよびラズロ カヴァムラ、Ｃａｒｂｏｎ １９８４、Ｅｄ． ２２、Ｎ２、ｐ１８９；ヴァン トリエルおよびマンド リー、Ｆ．Ｈ．Ｊ．応用物理学１９８７、Ｅｄ． ６２、ｐｐ. １７６１‐１７６７；；ロイ・グライナー他、Ｎａｔｕｒｅ１９８８、１９８８年６月２日付けＥｄ． ３３３、ｐｐ．４４０‐４４２参照）。
【０００７】
しかしながら、記載される方式は、工業プロセスとしての対応する用途を発見されず、実験室スケールで実行可能なだけである。
【０００８】
さらに、高度に構成された炭素修飾は公知である。そして、それは以下の質量比（質量パーセント）から構成されている：炭素（８４.０から８９.０）、水素（０.３から１.１）、窒素（３.１から４.３）、酸素（２.０から７.１）、不燃性混合材（最高０.５）および立方修飾の炭素（３０.０から７５.０）と共に、メチル、カルボキシル、キノン、ラクトン、アルデヒドおよびエステル基その他によって占められているこれらの物質の表面を有するＸ線非晶質炭素位相（１０.０から１５.０）（特許文献ＲＵ Ｎｏ．２０４１１６５ ＭＰＫ６ Ｓｏ１Ｖ ３１／０６、公表ＢＩ Ｎｏ．２２、０９.０８.９５；ＷＯ ００／７８６７４ Ａ１；ＷＯ ０２／０７８７１ Ａ２を参照）。
【０００９】
同様に、フラーレンタイプのドーパント（クラスタ）を有する炭素修飾を生じる方法（ＤＥ １９９ ５５ ９７１を参照）は公知であり、そこにおいて、２００‐６０００ケルビン／分の温度で、反応生成物の続く冷却での不活性気圧と同様、負の酸素バランスを有する高エネルギの有機化合物の反動的な変換が、密閉した容積（反応容器）において生じる。そのように生じた炭素修飾は、以下のクラスタ構造を示す：クラスタの中央に、交替で結晶質炭素に位相を変換するＸ線非晶質炭素位相が位置する立方結晶位相から構成されているコアが、配置される。結晶炭素位相の表面に、化学的な残りの基は位置する。不連続な炭素位相および表面に取り付けられる化学的な基の間で生じる比率は、高度に効果的な複合材料の成分、主にプラスチック材料の物理的・機械的な適用特性を改良するための添加物として材料を使用することを可能にする。高度に充填されたエラストマのこの材料の１から３％の添加は例えば、１.２から１.４倍、浮動挙動を改善し、低い充填材との混合の場合、２．０から５．０倍になる。
【発明の開示】
【００１０】
表面原子が総炭素原子数における相当な割当てを有し、多結晶構造に類似する機械的に安定性のあるクラスタを形成し、 「球状カルボナイト」の形での成形体を形成するように、立方炭素修飾の結晶構造を適応させることは本発明の目的である。発明は、すでに周知の物質のフラーレン・クラスタ分子構造は、非常により優れて設計され、産業上の分野での用途のさらなる実現性を提供している方法で改良される可能性があるという事実に依存する。
【００１１】
発明の一態様によれば、この目的は、酸素、水素、窒素および不燃性添加と同様に、六角形および立方修飾の炭素を含むナノ粒子カーボンストラクチャによって解決され、これらの添加物は、ナノ粒子フラーレン形成を有し、かつ安定している。
【００１２】
このように製造されるカーボンストラクチャは、多孔性容積および顕著な吸着電位を有することができる。製造方法において、その製造のために使用される要素は、反応生成物の続く冷却により原子状水素プラズマの下で不活性ガス気圧の密閉した容積の負の酸素バランスを有する有機エネルギ担体の化学的な動的変換によって好ましくは処理され、かつ、安定させられる。通常、提案される材料は、立方カーボンストラクチャの特定の重量の６５から８５％までの値に対応する約２.３から３.０ｇ／ｃｍ３の特定の重量を有する暗い灰色の粉末である。Ｘ線位相解析は、理想的に一方の単一の位相ピーク、すなわち、炭素（ダイヤモンド）の立方修飾であるものだけの位置を決める。
【００１３】
発明の材料のミクロエレクトログラムは、このことにより広がる線（１１１）によって、動的な合成の間、生じられるナノサイズの超拡散ダイヤモンド・システムのそれらと異なるだけでなく、よく展開された局所的反射の存在によっても異なり、結晶の幾何学的構造が特定かつ新規な特性を持つことを示す。
【００１４】
Ｘ線散乱パターンは、立方格子位相の中央の結晶は、五角形および六角形の通常の配置、および、「バッキー・ボール」すなわちフラーレン形態の空間的構造に対応するもので構成される炭素原子シェル（ケージ）によって囲まれていることを示す（図１：光ナノメータダイヤモンド構造およびダーク・フラーレン「キャップ」参照）。
【００１５】
発明の示唆によれば、高エネルギ化合物の化学変化によって立方結晶修飾を有する炭素を生じる一方、ナノ粒子物質システムは得られることができ、この物質システムは、５〜１０ｎｍの粒度を有し、特定の表面値は最高７００ｍ２／ｇであり、フラーレン構造の最初および第２の細孔と同様に最高い吸着電位は、５００および最高７００Ｊ／ｇの範囲である。
【００１６】
立方結晶位相（ダイヤモンド）を持つ天然および合成炭素構造と比較して、フラーレン材料の吸収スペクトルは、一連の特定の特色を有し、単結晶は色がなく見える可能性がある。クラスタの灰色の特性は、拡散光の散乱および反射のためである。理想的には、光学異方性は存在しない。フラーレンが示す電子構造は、それらが結晶子のサイズとは関係なく特定の波長の光を発することができることの徴候である。従来の半導材料から作成されるナノクリスタルは、対照的に、それらの直径が数ｎｍ範囲内のみで変わる場合、通常それらが発する光の有意な色変化を示す。
【００１７】
屈折率は２.５５以上までの範囲であり、したがって類似の構造の値より相当に高い。
【００１８】
フラーレン材料（ＮＣＦ）の吸収限界は、理想的には紫外線範囲において２２０から３００ｎｍ以上までの範囲にあり、赤外線付近においてはほぼ２８１０ｃｍまでである。
【００１９】
材料粒子およびクラスタは、好ましくは開口気孔が局所化される可能性がある内側と外側の表面上でＳ字曲線形状を有する。好ましくはＢＥＴによって決定される開口気孔の寸法は、１２〜１００オングストロームであり；容積吸着は、最高７００Ｊ／ｇ値を達成する可能性がある。
【００２０】
本発明の別の態様によると、減圧または不活性ガス気圧（アルゴン）のＮＣＦの熱的処理は、立方結晶構造であり、９００〜１０００の表面原子を有するナノサイズのコアを容器タイプからなる約１８００〜２０００の炭素原子を有するフラーレン・シェル（「ＯＬＣ」または「タマネギ型炭素」）を提供する。
【００２１】
図２は、ＮＣＦシェルの選択されたＴＥＭ写真を示す（真空；ａ：１４１５Ｋ；ｂ：１６００Ｋ；ｃ：１８００Ｋ；ｄ：２１５０Ｋ）。乾燥した粉末状態のＮＣＦクラスタ化合物は、図３において示される。
【００２２】
主に金属、酸化金属、酸化物、無機質、有機物、および物質の他の基である、他のナノ粒子材料とのＮＣＦシステムの複数機能的な組合せと同様にＮＣＦ‐材料の使用のためのベースは、安定性のあるナノ化合物のおよび対応するマクロ構造（有機または無機基盤その他）において最適化を可能にする製造と同様にナノ粒子システムの特別表面改質のための技術を形成する。
【００２３】
問題を解決するため、ナノ粒子（引力のファンデルワールス力、質量、形状、粒子のサイズその他）間の相互作用する力を検出し、ゼータ電位および伝導度の依存性と同様に、単数化、分散および凝集間の生成物状態を決定し、適応された技術的方便および手段（媒介物、安定化剤）と同様に最適分散ステップ（方法、輝度、継続時間）を利用し、ナノ粒子表面を改良する方法を確立しかつ組み込むように、他の多機能ナノ粒子と結合してＮＣＦ‐システムの複雑な動態力学を特徴づけることが必要だった。
【００２４】
問題を解決する決定的なプロセスは、疎水性または親水性バランスの意図的な影響および設計と同じく、それらの特定のエネルギ性表面特性（特定の表面、吸着およびゼータ電位）の機能として、ナノ粒子材料の表面の化学的および物理的な修飾のための技術の意図的な使用である。
【００２５】
本発明の態様は、選択されたポリマ、モノマおよびオリゴマを用いるときと同様の水および有機担体基盤を有するベースの安定性のある多機能ナノサイズの混合化合物に導く。
【００２６】
図４は、以下のように適応された生成物適用を有する好適な技術的基本ダイアグラムを示す：表面の極めて正確な研磨加工（ＵＰＰ、ＣＭＰ、ＭＲＰ）のためのナノ粒子の最終製品としての高性能システム（サスペンション、ペースト）、主に高性能光学、導体電子工学の半導体要素、および、表面の硬結晶質特別材料；また、例えば、特に機械的、トライボロジーおよび化学的な特性に関する特性の多価改良を有する有機ベース上の生成物（プラスチック材料、ニス、被覆、オイル、油脂、蝋、電気化学／電解被覆、その他）光学特性および性能パラメータ、抗菌性、および清浄が容易な特性；さらに、例えば媒介物吸着、ゲッタ記憶、フィルタ、触媒作用および活性物質担体その他。
【００２７】
図５は、水性、ポリマおよびオリゴマ・ベースの選択されたＮＣＦナノ化合物（１０００倍拡大）を図示する。
【００２８】
他の本発明の態様と同様、本願明細書において上記で検討される本発明の態様のさらなる利点は、後述の６つの例を用いて議論される
【実施例１】
【００２９】
主にほとんど単結晶形態でのナノカーボン・フラーレン（ＮＣＦ）の産業上の製造
【００３０】
１５Ｋｇの質量の主にＣ７Ｈ５Ｎ３Ｏ６（酸素値：‐７３.９％）およびシクロトリメチレントリニトロアミン（酸素値：‐２１.６％）の混合物の有機エネルギ担体の物質組合せは、１００ｍ３の固定されていない空間容積を有する包領された室の負の酸素バランスとの化学的な変換が導かれる。
【００３１】
この合成技術において、反応室は、中央のシリンダが固定されるように設計された３つの水平かつ軸方向に配置されたシリンダから構成される。２つの横のシリンダは、初期のおよび冷却システムの設備と同様に電気駆動によって軸方向に摺動可能であり、中央のシリンダへのエネルギ担体供給を保証する。
【００３２】
化学的な反応は、原子状水素プラズマがある場合には、不活性ガス気圧（＜１ ｂａｒ）の制御された「逆衝撃波」（Ｐ＞７.２６ ｘ １０５ｂａｒ）において発生する。反応が完了した後、合成生成物は水圧ですすがれ、システムと一体化された収集貯蔵部に導入される。その後で、発生するＮＣＦ‐システムの洗浄は、化学的に実行される。
【００３３】
技術的かつ発明に特定の特性は、特に次の通りである：
組み合わされた、固体の、液体および混成された高エネルギ性炭素供給体の混合物の化学的な変換によって、縮合された凝集状態の高度に純粋なナノ粒子カーボンストラクチャの製造は、負の酸素バランスで発明に従って利用される。
【００３４】
最初に、マルテンサイト・メカニズムによるフラーレン空間格子構造（＞＞Ｃ２４０での「ケージ」構造）同様に立方（ダイヤモンド格子）への六角形の炭素結晶格子構造の短期的かつ物理的な変換の形成は、以下を通じて実行される：３，０００から４，５００℃の位相的な温度プラットフォームの実現；少なくとも４.５ＧＰａの局所的圧力レベルの実行；化学的な変換の短期的かつ物理的な反応時間を最高７．５×１０６制限することと同様に１００，０００気圧以上の範囲の動的な逆衝撃波の形成。さらに、生じられるフラーレン構造は、化学的な反応プロセスの間に原子状水素プラズマを形成することによって、再黒鉛化を妨げられる。
【００３５】
ＮＣＦの最も重要な特性および特徴およびそれとともに関係がある新考案および適用潜在性は、図６において示される。
【００３６】
図７において、ＮＣＦは光学的にＴＥＭで図示される。図８−１から８−６は、合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【実施例２】
【００３７】
多結晶形態的な構造を有するナノカーボンフラーレンの産業上の製造（Ｐｏｌｙ‐、ＮＣＦ、ＰＮＣＦ）
【００３８】
その後の技術的方法ステップにおいて、８.０から１０.５ＧＰａまで変動する圧力、および、１，０００から１，５００℃まで変動する温度において、その後の機械的な連絡、化学的な処理および対応している粒度分類法を有し、特別な高圧真空システムにおいてＣＶＤ（化学蒸着法）に援助される焼結プロセスを用いて、主にほとんど単結晶形態のＮＣＦは、本発明により重合構造のＮＣＦを形成する。
【００３９】
技術的かつ発明に特定の特徴は、以下の通りである：
最初は、炭素タイプのキャリヤガス（好ましくはメタン）は、ＮＣＦ構造の空間細孔システムに拡散される。
【００４０】
さらに、以下の形成パラメータによるｓｐ３ハイブリダイゼーションの形成が存在する：計算項５３７.４ｅｘｐ ［‐２.６８×１０５／ＲＴ ］×ＣＲＴ／１６によるｇ／ｃｍ２／ｓの質量速度；計算項２.６７ｅｘｐ ［‐２.６８×１０５／ＲＴ］×ＣＲＴ／１６によるｍ／ｓの線速度；ここにおいて、Ｒは一般ガス定数であり、Ｃは ｇ／ｃｍ３における気相の炭素濃度、ＴはＫにおける温度である。
【００４１】
図９は、２.０から５.５μｍまで変動している粒度を有する重合構造のＮＣＦのＴＥＭ写真を示す。好適な製造技術は、図１０において略図で例示される。
【実施例３】
【００４２】
２Ｋ‐ＰＵＲマット・ラッカー・システムの例を用いてラッカー（被覆）の機械的な特性を改善するため、ナノ粒子と結合した多機能ＮＣＦ化合物の製造および使用
【００４３】
本発明の態様によると、完成したラッカー・システムは、できる限りイオン化し、僅かに粘着性があり、すでにラッカーの構成部分である溶剤において、ナノ粒子が前もって分散された間接的な方法を使用して、ＮＣＦ粒子によって改良される。これらの前もって分散された物質は、ラッカー・システムを改良するために次に利用される。
【００４４】
２Ｋ‐ＰＵＲマット・ラッカーを改良するため、ｎ‐ブチルアセテートは例えば、１０％の単結晶ＮＣＦ粒子および２％の分散賦形剤Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ ２１５０を含む前もって分散された物質として利用される。（色素親和力を有する基本基のブロック共重合体の溶液）。単結晶粒子は、超音波浴槽（２ｘ ６００Ｗ／Ｐｅｒ、３５ｋＨｚ）において最初に分散し、次に超音波流動装置（ＨＦ出力２００Ｗ、２０ｋＨｚ）において分散する。可能な不純物を除去するため、６５μｍのメッシュ幅を有するスクリーンが利用される。
【００４５】
最初は、５００ｇの２Ｋ‐ＰＵＲラッカー（成分１）がビーカーに入れられ、次に、１００ｇのサブμｍのガラスフレーク（ホウ素珪酸塩ガラス、平均サイズ１５μｍのガラス小板）および１５ｇのナノ粒子Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Ｒ９７２（疎水性かつ発熱性のＳｉＯ２、一次粒子の平均サイズ１６ｎｍ）がそれに加えられる。添加物は、ここで、ガラス小板は３０分間、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Ｒ９７２は６０分間超音波浴槽において分散される。次に、前もって分散された５ｇのｎ‐ブチルアセテートは、撹拌により加えられ、６０分間の超音波浴槽において再び均質化された。完成したナノ化合物は、マット・ラッカー・システムの複雑な機械的な特徴および性能データの対応する多機能改良を提供する。
【００４６】
改良されたラッカーの適用（実際的な）は、製造業者の指示によって発生し、硬化剤（成分２）の規定された量が改良された成分１に加えられる。
【００４７】
試験において、表面組織、および、複雑な機械的な特徴の変化（マット・ラッカーは、光が全方向に散乱し、少しも反射しない不規則な微細な表層構造を有する）、および、改良されたラッカー・システムおよび参照のラッカー・システム（改良されない）のクロスリンク密度が、とりわけ比較された。
【００４８】
市販の研磨材および研磨加工ペーストによる不織鋼鉄ウールでの機械処理の後、ＤＩＮ ＥＮＩＳＯ ４２８７により、表面組織は、１００倍拡大の顕微鏡、および、マール・ペルトメータＭ４Ｐｉによる粗さ値の決定で評価された。
【００４９】
決定された粗さ値は、‐より詳しくは平均的な粗さＲａ‐は、耐摩耗強さの実質的改良および改良されたラッカーのマルテンス硬度値を表わす。参照ラッカーと比較すると、ラッカー表面の生地（マット仕上げ）は、変化を受けない、または機械的な負荷のみの後において無視してよい変化を受ける。これらの結果は、顕微鏡の評価において反映される。
【００５０】
図１１は、比較による明確に改良された耐摩耗強さおよびＮＣＦの改良されたラッカー・システムの表面組織を示す。図１２は、マルテンス硬度値および改良された耐摩耗強さの増加を示す。
【実施例４】
【００５１】
水ベースの改良されたＮＣＦアクリル酸塩ラッカーの例を用いたラッカー・システム（固体の潤滑剤）に潤滑剤をさすトライボロジーの特性（摺動特性）を改善するためのナノ粒子と結合した多機能ＮＣＦ化合物の製造および使用
【００５２】
本発明の態様によると、完成したラッカー・システムは、ナノ粒子がまず、できる限りイオン化し、僅かに粘着性を有し、すでにラッカーの構成部分である溶剤において前もって分散された間接的な方法を用いて、ＮＣＦ粒子で改良される。これらの前もって分散された物質は、ラッカー・システムを改良するためにさらに利用される。
【００５３】
本発明の場合に選択されるアクリルのラッカーは、２つの成分からなる。成分１は、剪断性への感度が高いアクリルの成分（モビリス）を含む。このために、この場合、粘性（増粘剤）を調整するのに本質的に役に立つその構成要素が改良される第２の成分である。
【００５４】
成分１が８６.４％で、成分２が１３.６％であるように、混合比は選択される。
【００５５】
成分２を改良するため、５％の単結晶ＮＣＦ粒子を含む、水性の前もって分散された物質は利用される。単結晶粒子は、超音波浴槽において最初に分散し（２ｘ ６００Ｗ／Ｐｅｒ、３５ＫＨｚ）、次に超音波流動装置で分散される（ＨＦ出力２００Ｗ、２０ＫＨｚ）。起こりうる不純物を除去するために、３８μｍのメッシュ幅を有するスクリーンが利用される。
【００５６】
２００ｇの水性の前もって分散された物質は、１５.３ｇの成分２に加えられ、粘性を調整するため、水の７５％は１００℃での焼入れによって除去される。改良された成分２は、次に撹拌によって８５ｇの成分１に含ませられる。ホモジナイゼーションおよび安定化のための、改良されたラッカーは、超音波浴槽で３０分間処理され、１.８ｇのＴａｍｏｌ（登録商標）ＮＮ８９０６が加えられ（ナフタレンスルホン酸縮合物）、混合物は超音波浴槽で３０分間、新たに分散される。起こりうる不純物は、１８０μｍのメッシュ幅を有するスクリーンで除去される。完成した改良されたラッカーは、ＮＣＦ粒子を６.５重量％およびＴａｍｏｌ（登録商標）ＮＮ８９０６を１.３重量％を含む。
【００５７】
改良を通じて、アクリル酸塩ラッカーの良好な耐摩耗強さにより、不変のままであるテイバー摩耗試験における摺動摩擦値が非改良型のラッカーの２倍以上に向上している。
【００５８】
市販のＰＴＦＥおよびＭｏＳ２‐潤滑ラッカー・システムと比較すると、ＮＣＦが改良されたアクリル酸塩ラッカーは、係数６で平均に増加している耐摩耗強さを有し、向上した摺動摩擦値を有する。これは、主に長期および寿命の潤滑剤、および、経済的な安定策において、固体の潤滑剤のための潤滑ラッカーを使用する場合、ユーザの利益の効果を提供する重要な利点である。
【００５９】
図１３は、現在市販の潤滑ラッカーおよびＮＣ硬化ラッカー上の改良された特徴を示す。
【実施例５】
【００６０】
高度な技術的適用のため、０から０.５μｍまで変動している粒度の例を用いたポリＮＣＦを基礎とした極めて精密な研磨加工のための水性のナノサスペンション（ナノ化合物）の製造および使用
【００６１】
本発明の別の態様では、約２％のｐＨニュートラルベースのサスペンションは、前駆体としてナノサスペンションを生じるために利用される、前記サスペンションは約１.５％まで希釈され、希釈された苛性ソーダ灰汁を用いて約ｐＨ８に調整されている。
【００６２】
ベースサスペンションは、０から０.５μｍの間で変動している粒度を有するポリＮＣＦシステム、蒸留水および安定させる媒介物、濃度調整剤ポリビニルピロリドン（ＰＶＰまたはポリビドン２５（ＬＡＢ））、およびナノ粒子Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００（発熱性のＳｉＯ２、主要な粒子の平均サイズ７ｎｍ）からなる。
【００６３】
サスペンションを準備するため、１００ｇのポリＮＣＦ粒子は、撹拌によって５Ｋｇの水に部分的に結合され、まず、超音波浴槽において３時間分散させる（２ｘ ６００Ｗ／Ｐｅｒ、３５ＫＨｚ）。さらなる分散のために、分散する物質は、次に超音波流動装置（ＨＦ、１０００Ｗ出力、４０ＫＨｚ）を使用して４５分処理される。起こりうる不純物の分離は、３８μｍのメッシュ幅を有するスクリーンで発生する。
【００６４】
安定化は、２５０ｇのＡｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００、および、１０ ｇの５％の水性ＰＶＰ溶液によって得られる。
【００６５】
特別なｐＨ ８のサスペンション‐約４.８Ｋｇが準備される‐は、１.２Ｋｇの蒸留水で３.６Ｋｇのベースサスペンションを希釈する（３：１の比率、ｗ：ｗ）、１５分間の超音波浴槽でこのサスペンションをその後均質にすることによって生じる。サスペンションのｐＨは、１.５％の苛性ソーダ灰汁を使用して、ｐＨ８±０.２に調整される。サスペンション２Ｋｇにつき約９±２ｍｌの苛性ソーダ灰汁の混合は、有用であると発見された。
【００６６】
以下の重量組織を有するナノ化合物が得られた：
ポリＮＣＦ（０から０．５μｍ）：１.４％
蒸留水：９５％
Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００：３.６％
ポリリドン：０.００７％
ＮａＯＨ（ｓ）：０.０１２±０.００４％
【００６７】
この組成物によって得られる特性は、顕著である。得られた試験パラメータおよび性能特徴は、本願明細書において一例として示される。組成物は、ＣａＦ２から作成される平面特別ステッパ光学の極めて正確な端部研磨加工のために利用された。
【００６８】
は、次のように実行された：
試験の必要条件：腐食、および、研磨の除去動作の前に、状態を保存するため、保護用ラッカーで被覆された小さい領域の円形ＣａＦ２部分。
【００６９】
テストラン：前に言及された特別な光学系の半分は、一定の材料除去を達成するため、標準分析法により軟かい研磨布によって被覆された回転工具によって処理された（図１４参照：「研磨を評価する標準検査」）。光学系は、左の境界から開始する垂直の蛇行において処理された。
【００７０】
およそ半リットルのサスペンションが、回転中に加えられた。処理時間は、３０分から５時間の間であった。
【００７１】
同じ実行において本願明細書において上で記載されるように、試験は、比較のために競合している規格品で実行された。
【００７２】
以下の結果が得られた：新規なサスペンションでの平均的除去は、ほぼ８００ｎｍであった；標準Ｄ０.２５サスペンションについては、３０から５００ｎｍまで変動した。
【００７３】
達成される（図１５において図示される）ミクロ粗さは、２.５倍のほぼ１.１〜１.２ｎｍであり（標準Ｄ０.２５については、それは１.３から１.７ｎｍの間であった）、２０倍ではほぼ０.６〜０.７ｎｍ（標準Ｄ０.２５については、ほぼ１.１から１.７ｎｍまで変動した）であった。
【００７４】
図１６は、スクラッチを示す。新規なサスペンション（２００倍の拡大において暗視野顕微鏡で測定された）では、ほんの少数の数えられる、ほとんど目に見えないスクラッチだけがあった。標準Ｄ０.２５では、スクラッチは、より明らかであり、より目に見えた（右手部の画像を参照）。
【００７５】
０.２５μｍクラスのダイヤモンドに基づいて他の検査されるサスペンションを比較すると、ポリＮＣＦの検査される新規なサスペンションは、材料除去、ミクロ粗さ、過去の成形およびスクラッチ地形に関して最適条件を構成する。新規なサスペンションは、スクラッチのかたまりを引き起こさず、水の添加によって乾燥を補うことができることもまた発見された。
【００７６】
結果として、リソグラフィの特別ステッパ光学を生じるための新規なサスペンションの使用もまた、業界により照準が定められたナノテクノロジ１５７の下で可能である。
【００７７】
図１７は、最先端の研磨加工システムによる現在商業化された参照の生成物と比較して、要約された性能結果を示す。
【実施例６】
【００７８】
高度な技術的適用のための０.５から１.０μｍまで変動している粒度の例を用いた極めて精密な研磨加工のための水溶性ポリＮＣＦペースト（水が含まれていない）の製造および使用
【００７９】
本発明の別の態様による方法を用いて、一例として使用される０.５から１μｍのサイズを有する研磨加工粒子は、ポリＮＣＦ研磨システム、接着材および濃度調整剤から構成される水を含まない研磨ペーストを生じるためにまず蒸留水に前もって分散される。
【００８０】
次に、ナノ粒子Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００（発熱性ＳｉＯ２、主要な粒子の平均サイズ７ｎｍ、供給源）は、濃度調整剤として前もって分散された物質に加えられ、分散され、即席の場合ではＰＥＧ ４００の分子鎖長を有するポリエチレングリコールである接着材は、撹拌により加えられ、蒸留水は量的に除去される。
【００８１】
前もって分散された物質を生成するため、４０ｇのＮＣＦ研磨システムは、撹拌によって２Ｋｇの水に部分的に加えられ、まず超音波浴槽において２時間分散される（２ｘ ６００のＷ／Ｐｅｒ、３５ＫＨｚ）。かたまりのない分散を保証するため、分散される物質は、超音波流動装置を用いて追加的な４０分の間処理される（ＨＦ、２００Ｗ出力、２０ＫＨｚ）。起こりうる不純物は、３８μｍのメッシュ幅を有するスクリーンを使用して分離される。
【００８２】
研磨加工ペーストの約５０ｇを生成するため、前もって分散された物質の１２５ｇは、ビーカーに入れられ、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００は、撹拌によって加えられ、Ａｅｒｏｓｉｌ片が１００倍の拡大で顕微鏡的に見えなくなるまで超音波浴槽において分散された‐それゆえに、時間は１５分必要とした。次に、ポリエチレングリコールの３８.７５ｇは、撹拌によって加えられ、水は最高１５０℃で焼き入れることによって０.５％未満の残留物を残すくらいに除去される。
【００８３】
％でおよそ以下の組成を持つ化合物が得られる：
ポリＮＣＦ（０.５から１.０μｍ）：５.５％
Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００：９.５％
ＰＥＧ ４００：８５.０％
性能量を決定するため、試験は、特別傾斜被覆を備える研磨パッドでＣａＦ２から作成される球状特別ステッパ光学の極めて精密な端部研磨加工の適用フィールドにおいて実行された。
【００８４】
検査必要条件：半径１１７を有する円形ＣａＦ２部分、双球的な、持ち上げられた（上部および底部が研磨される）半径２０８、中空。上部の研磨のために、処理されない側面は、保護用ラッカーで被覆された。
【００８５】
テストラン：本願明細書において示された特別な光学系は、自動研磨機に固定された。それから、１から２ｇの研磨加工ペーストが適用され、ペーストはまず、機械に後で使用されるピッチ研磨パッド（パッド）により手で分配された。ペーストが均一に分配されるならば、パッドはまた研磨機に固定される。標準分析法によれば、特別光学系は、その表面全体において次に処理された（円形のおよび横方向の動きを有し、０.５〜１ｋｇの低い重量負荷を有する）。試験は、比較のため、競合している規格品で全く同じに実行された。
【００８６】
標準ペーストでは４００から６００ｎｍであるところ、新規なペーストを用いて、ほぼ９５０ｎｍの平均的材料除去が達成された。達成されるミクロ粗さは、２.５倍のほぼ０.１〜０.１２ｎｍであった。これは、図１８において示される。比較において、図１９から明らかであるように標準ペーストはほぼ０.２〜０.６ｎｍを達成した。２０倍で、ほぼ０.４〜０.６のｎｍは、本願明細書において提案されるペーストを用いて達成された。標準ペーストは、０.９から１.５ｎｍの結果を生じた。
【００８７】
新規なペーストについては、２００倍の暗視野顕微鏡での測定は、実質的に目に見えないまたはほとんど見えないスクラッチを生じた（この文脈において図１８参照）。標準ペーストについては、スクラッチは明確に目に見えた。これは、図１９において示される。
【００８８】
０.５μｍクラスの他の検査されたダイヤモンドベースのペーストと比較すると、ポリＮＣＦで検査された新規なペーストは、材料除去、ミクロ粗さ、過去の成形およびスクラッチ地形に関して達成できない未知の最適条件の前に本願明細書において構成する。新規なペーストは、スクラッチのかたまりを引き起こさずに、水を加えることによって乾燥を補うことができることもまた発見された。
【００８９】
結果として、業界により照準を定められたナノテクノロジ１５７の下で、リソグラフィの特別ステッパ光学を生じるためのこのペーストの使用もまたあり得る。図２０は、対応している要約された比較の結果を示す。
【００９０】
図２１は、主に高性能電子工学および光学の高度な技術的材料および要素の表面処理における、ポリＮＣＦ化合物で得られるさらなる性能の結果を図示する。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】光ナノメータダイヤモンド構造およびダーク・フラーレン「キャップ」を示す。
【図２】ＮＣＦシェルの選択されたＴＥＭ写真を示す。
【図３】乾燥した粉末状態のＮＣＦクラスタ化合物を示す。
【図４】適応された生成物適用を有する好適な技術的基本ダイアグラムを示す。
【図５】水性、ポリマおよびオリゴマ・ベースの選択されたＮＣＦナノ化合物（１０００倍拡大）を示す。
【図６】ＮＣＦの最も重要な特性および特徴およびそれとともに関係がある新考案および適用潜在性を示す。
【図７】ＮＣＦを光学的なＴＥＭ写真を示す。
【図８−１】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−２】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−３】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−４】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−５】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−６】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図９】重合構造のＮＣＦのＴＥＭ写真を示す。
【図１０】好適な製造技術の例示を示す。
【図１１】明確に改良された耐摩耗強さおよびＮＣＦの改良されたラッカー・システムの表面組織を示す。
【図１２】マルテンス硬度値および改良された耐摩耗強さの増加を示す。
【図１３】現在市販の潤滑ラッカーおよびＮＣ硬化ラッカー上の改良された特徴を示す。
【図１４】研磨を評価する標準検査を示す。
【図１５】達成されるミクロ粗さを示す。
【図１６】スクラッチを示す。
【図１７】最先端の研磨加工システムによる現在商業化された参照の生成物と比較して、要約された性能結果を示す。
【図１８】新規なペーストについての暗視野顕微鏡での測定結果を示す。
【図１９】標準ペーストについての暗視野顕微鏡での測定結果を示す。
【図２０】要約された比較の結果を示す。
【図２１】ポリＮＣＦ化合物で得られるさらなる性能の結果を図示する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノカーボンフラーレン（ＮＣＦ）、ＮＣＦを生じる方法、およびナノ化合物の形でのＮＣＦの使用に関する。ＮＣＦはナノ素材、より詳しくは有機ハイブリッド素材の新しいグループである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術における複数の実験室での実験により、例えば炭化水素化合物の燃焼作用による炭素修飾のように様々な修飾のフラーレンの構造を生じる化学的および物理的な方法は周知である。（クロント他、Ｎａｔｕｒｅ１９８５、３１８；ハリス、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ、１９９４年９月１３日）。
【０００３】
他の材料は、ダイヤモンドのようなおよびダイヤモンドのようでない修飾を有する炭素からなる縮合構造を含み示された。ここにおいて、結晶質およびＸ線アモルファス炭素位相は、約１０ｎｍの直径を有する管と同様にほぼ７ｎｍの直径を有する小型の回転楕円体を含む（ジョナン ノトゥラおよびラズロ カヴァムラ、Ｃａｒｂｏｎ １９８４、Ｅｄ． ２２、Ｎ２、ｐ１８９；ヴァン トリエルおよびマンド リー、Ｆ．Ｈ．Ｊ．応用物理学１９８７、Ｅｄ． ６２、ｐｐ． １７６１‐１７６７；；ロイ・グライナー他、Ｎａｔｕｒｅ１９８８、１９８８年６月２日付けＥｄ． ３３３、ｐｐ．４４０‐ ４４２参照）。
【０００４】
ダイヤモンドのようでない炭素修飾のラジオグラムは、単に非晶質または確率的に方向を失ったグラファイトの形状に代表的であり、フラーレンタイプの構造を示唆する反射（００２）で０.３５ｎｍ桁位置上の中間の平面間の間隔によって特徴づけられる。
【０００５】
炭素の結晶位相は、このことにより大きい表面値を有するほぼ７ｎｍの直径の小型の回転楕円体である。電子破面測定試験は、中レベルの以下の反射値を生ずる：（１１１）、（２２０）、（４００）および（４４０）で炭素の立方結晶修飾の表面反射値に対応するｄ= ０.２０５８; ０.１２６６; ０.１０７５; ０.８８４０および０.６３６ｎｍ。
【０００６】
同様に、大気圧で不活性ガス培地において反応するように導かれる、高エネルギ性化合物の反生成物製品から類似した物質を生じる方法は公知である。（ジョナン ノトゥラおよびラズロ カヴァムラ、Ｃａｒｂｏｎ １９８４、Ｅｄ． ２２、Ｎ２、ｐ１８９；ヴァン トリエルおよびマンド リー、Ｆ．Ｈ．Ｊ．応用物理学１９８７、Ｅｄ． ６２、ｐｐ. １７６１‐１７６７；；ロイ・グライナー他、Ｎａｔｕｒｅ１９８８、１９８８年６月２日付けＥｄ． ３３３、ｐｐ．４４０‐４４２参照）。
【０００７】
しかしながら、記載される方式は、工業プロセスとしての対応する用途を発見されず、実験室スケールで実行可能なだけである。
【０００８】
さらに、高度に構成された炭素修飾は公知である。そして、それは以下の質量比（質量パーセント）から構成されている：炭素（８４.０から８９.０）、水素（０.３から１.１）、窒素（３.１から４.３）、酸素（２.０から７.１）、不燃性混合材（最高０.５）および立方修飾の炭素（３０.０から７５.０）と共に、メチル、カルボキシル、キノン、ラクトン、アルデヒドおよびエステル基その他によって占められているこれらの物質の表面を有するＸ線非晶質炭素位相（１０.０から１５.０）（特許文献ＲＵ Ｎｏ．２０４１１６５ ＭＰＫ６ Ｓｏ１Ｖ ３１／０６、公表ＢＩ Ｎｏ．２２、０９.０８.９５；ＷＯ ００／７８６７４ Ａ１；ＷＯ ０２／０７８７１ Ａ２を参照）。
【０００９】
同様に、フラーレンタイプのドーパント（クラスタ）を有する炭素修飾を生じる方法（ＤＥ １９９ ５５ ９７１を参照）は公知であり、そこにおいて、２００‐６０００ケルビン／分の温度で、反応生成物の続く冷却での不活性気圧と同様、負の酸素バランスを有する高エネルギの有機化合物の反動的な変換が、密閉した容積（反応容器）において生じる。そのように生じた炭素修飾は、以下のクラスタ構造を示す：クラスタの中央に、交替で結晶質炭素に位相を変換するＸ線非晶質炭素位相が位置する立方結晶位相から構成されているコアが、配置される。結晶炭素位相の表面に、化学的な残りの基は位置する。不連続な炭素位相および表面に取り付けられる化学的な基の間で生じる比率は、高度に効果的な複合材料の成分、主にプラスチック材料の物理的・機械的な適用特性を改良するための添加物として材料を使用することを可能にする。高度に充填されたエラストマのこの材料の１から３％の添加は例えば、１.２から１.４倍、浮動挙動を改善し、低い充填材との混合の場合、２．０から５．０倍になる。
【発明の開示】
【００１０】
表面原子が総炭素原子数における相当な割当てを有し、多結晶構造に類似する機械的に安定性のあるクラスタを形成し、 「球状カルボナイト」の形での成形体を形成するように、立方炭素修飾の結晶構造を適応させることは本発明の目的である。発明は、すでに周知の物質のフラーレン・クラスタ分子構造は、非常により優れて設計され、産業上の分野での用途のさらなる実現性を提供している方法で改良される可能性があるという事実に依存する。
【００１１】
発明の一態様によれば、この目的は、酸素、水素、窒素および不燃性添加と同様に、六角形および立方修飾の炭素を含むナノ粒子カーボンストラクチャによって解決され、これらの添加物は、ナノ粒子フラーレン形成を有し、かつ安定している。
【００１２】
このように製造されるカーボンストラクチャは、多孔性容積および顕著な吸着電位を有することができる。製造方法において、その製造のために使用される要素は、反応生成物の続く冷却により原子状水素プラズマの下で不活性ガス気圧の密閉した容積の負の酸素バランスを有する有機エネルギ担体の化学的な動的変換によって好ましくは処理され、かつ、安定させられる。通常、提案される材料は、立方カーボンストラクチャの特定の重量の６５から８５％までの値に対応する約２.３から３.０ｇ／ｃｍ３の特定の重量を有する暗い灰色の粉末である。Ｘ線位相解析は、理想的に一方の単一の位相ピーク、すなわち、炭素（ダイヤモンド）の立方修飾であるものだけの位置を決める。
【００１３】
発明の材料のミクロエレクトログラムは、このことにより広がる線（１１１）によって、動的な合成の間、生じられるナノサイズの超拡散ダイヤモンド・システムのそれらと異なるだけでなく、よく展開された局所的反射の存在によっても異なり、結晶の幾何学的構造が特定かつ新規な特性を持つことを示す。
【００１４】
Ｘ線散乱パターンは、立方格子位相の中央の結晶は、五角形および六角形の通常の配置、および、「バッキー・ボール」すなわちフラーレン形態の空間的構造に対応するもので構成される炭素原子シェル（ケージ）によって囲まれていることを示す（図１：光ナノメータダイヤモンド構造およびダーク・フラーレン「キャップ」参照）。
【００１５】
発明の示唆によれば、高エネルギ化合物の化学変化によって立方結晶修飾を有する炭素を生じる一方、ナノ粒子物質システムは得られることができ、この物質システムは、５〜１０ｎｍの粒度を有し、特定の表面値は最高７００ｍ２／ｇであり、フラーレン構造の最初および第２の細孔と同様に最高い吸着電位は、５００および最高７００Ｊ／ｇの範囲である。
【００１６】
立方結晶位相（ダイヤモンド）を持つ天然および合成炭素構造と比較して、フラーレン材料の吸収スペクトルは、一連の特定の特色を有し、単結晶は色がなく見える可能性がある。クラスタの灰色の特性は、拡散光の散乱および反射のためである。理想的には、光学異方性は存在しない。フラーレンが示す電子構造は、それらが結晶子のサイズとは関係なく特定の波長の光を発することができることの徴候である。従来の半導材料から作成されるナノクリスタルは、対照的に、それらの直径が数ｎｍ範囲内のみで変わる場合、通常それらが発する光の有意な色変化を示す。
【００１７】
屈折率は２.５５以上までの範囲であり、したがって類似の構造の値より相当に高い。
【００１８】
フラーレン材料（ＮＣＦ）の吸収限界は、理想的には紫外線範囲において２２０から３００ｎｍ以上までの範囲にあり、赤外線付近においてはほぼ２８１０ｃｍまでである。
【００１９】
材料粒子およびクラスタは、好ましくは開口気孔が局所化される可能性がある内側と外側の表面上でＳ字曲線形状を有する。好ましくはＢＥＴによって決定される開口気孔の寸法は、１２〜１００オングストロームであり；容積吸着は、最高７００Ｊ／ｇ値を達成する可能性がある。
【００２０】
本発明の別の態様によると、減圧または不活性ガス気圧（アルゴン）のＮＣＦの熱的処理は、立方結晶構造であり、９００〜１０００の表面原子を有するナノサイズのコアを容器タイプからなる約１８００〜２０００の炭素原子を有するフラーレン・シェル（「ＯＬＣ」または「タマネギ型炭素」）を提供する。
【００２１】
図２は、ＮＣＦシェルの選択されたＴＥＭ写真を示す（真空；ａ：１４１５Ｋ；ｂ：１６００Ｋ；ｃ：１８００Ｋ；ｄ：２１５０Ｋ）。乾燥した粉末状態のＮＣＦクラスタ化合物は、図３において示される。
【００２２】
主に金属、酸化金属、酸化物、無機質、有機物、および物質の他の基である、他のナノ粒子材料とのＮＣＦシステムの複数機能的な組合せと同様にＮＣＦ‐材料の使用のためのベースは、安定性のあるナノ化合物のおよび対応するマクロ構造（有機または無機基盤その他）において最適化を可能にする製造と同様にナノ粒子システムの特別表面改質のための技術を形成する。
【００２３】
問題を解決するため、ナノ粒子（引力のファンデルワールス力、質量、形状、粒子のサイズその他）間の相互作用する力を検出し、ゼータ電位および伝導度の依存性と同様に、単数化、分散および凝集間の生成物状態を決定し、適応された技術的方便および手段（媒介物、安定化剤）と同様に最適分散ステップ（方法、輝度、継続時間）を利用し、ナノ粒子表面を改良する方法を確立しかつ組み込むように、他の多機能ナノ粒子と結合してＮＣＦ‐システムの複雑な動態力学を特徴づけることが必要だった。
【００２４】
問題を解決する決定的なプロセスは、疎水性または親水性バランスの意図的な影響および設計と同じく、それらの特定のエネルギ性表面特性（特定の表面、吸着およびゼータ電位）の機能として、ナノ粒子材料の表面の化学的および物理的な修飾のための技術の意図的な使用である。
【００２５】
本発明の態様は、選択されたポリマ、モノマおよびオリゴマを用いるときと同様の水および有機担体基盤を有するベースの安定性のある多機能ナノサイズの混合化合物に導く。
【００２６】
図４は、以下のように適応された生成物適用を有する好適な技術的基本ダイアグラムを示す：表面の極めて正確な研磨加工（ＵＰＰ、ＣＭＰ、ＭＲＰ）のためのナノ粒子の最終製品としての高性能システム（サスペンション、ペースト）、主に高性能光学、導体電子工学の半導体要素、および、表面の硬結晶質特別材料；また、例えば、特に機械的、トライボロジーおよび化学的な特性に関する特性の多価改良を有する有機ベース上の生成物（プラスチック材料、ニス、被覆、オイル、油脂、蝋、電気化学／電解被覆、その他）光学特性および性能パラメータ、抗菌性、および清浄が容易な特性；さらに、例えば媒介物吸着、ゲッタ記憶、フィルタ、触媒作用および活性物質担体その他。
【００２７】
図５は、水性、ポリマおよびオリゴマ・ベースの選択されたＮＣＦナノ化合物（１０００倍拡大）を図示する。
【００２８】
他の本発明の態様と同様、本願明細書において上記で検討される本発明の態様のさらなる利点は、後述の６つの例を用いて議論される
【実施例１】
【００２９】
主にほとんど単結晶形態でのナノカーボン・フラーレン（ＮＣＦ）の産業上の製造
【００３０】
１５Ｋｇの質量の主にＣ７Ｈ５Ｎ３Ｏ６（酸素値：‐７３.９％）およびシクロトリメチレントリニトロアミン（酸素値：‐２１.６％）の混合物の有機エネルギ担体の物質組合せは、１００ｍ３の固定されていない空間容積を有する包領された室の負の酸素バランスとの化学的な変換が導かれる。
【００３１】
この合成技術において、反応室は、中央のシリンダが固定されるように設計された３つの水平かつ軸方向に配置されたシリンダから構成される。２つの横のシリンダは、初期のおよび冷却システムの設備と同様に電気駆動によって軸方向に摺動可能であり、中央のシリンダへのエネルギ担体供給を保証する。
【００３２】
化学的な反応は、原子状水素プラズマがある場合には、不活性ガス気圧（＜１ ｂａｒ）の制御された「逆衝撃波」（Ｐ＞７.２６ ｘ １０５ｂａｒ）において発生する。反応が完了した後、合成生成物は水圧ですすがれ、システムと一体化された収集貯蔵部に導入される。その後で、発生するＮＣＦ‐システムの洗浄は、化学的に実行される。
【００３３】
技術的かつ発明に特定の特性は、特に次の通りである：
組み合わされた、固体の、液体および混成された高エネルギ性炭素供給体の混合物の化学的な変換によって、縮合された凝集状態の高度に純粋なナノ粒子カーボンストラクチャの製造は、負の酸素バランスで発明に従って利用される。
【００３４】
最初に、マルテンサイト・メカニズムによるフラーレン空間格子構造（＞＞Ｃ２４０での「ケージ」構造）同様に立方（ダイヤモンド格子）への六角形の炭素結晶格子構造の短期的かつ物理的な変換の形成は、以下を通じて実行される：３，０００から４，５００℃の位相的な温度プラットフォームの実現；少なくとも４.５ＧＰａの局所的圧力レベルの実行；化学的な変換の短期的かつ物理的な反応時間を最高７．５×１０６制限することと同様に１００，０００気圧以上の範囲の動的な逆衝撃波の形成。さらに、生じられるフラーレン構造は、化学的な反応プロセスの間に原子状水素プラズマを形成することによって、再黒鉛化を妨げられる。
【００３５】
ＮＣＦの最も重要な特性および特徴およびそれとともに関係がある新考案および適用潜在性は、図６において示される。
【００３６】
図７において、ＮＣＦは光学的にＴＥＭで図示される。図８−１から８−６は、合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【実施例２】
【００３７】
多結晶形態的な構造を有するナノカーボンフラーレンの産業上の製造（Ｐｏｌｙ‐、ＮＣＦ、ＰＮＣＦ）
【００３８】
その後の技術的方法ステップにおいて、８.０から１０.５ＧＰａまで変動する圧力、および、１，０００から１，５００℃まで変動する温度において、その後の機械的な連絡、化学的な処理および対応している粒度分類法を有し、特別な高圧真空システムにおいてＣＶＤ（化学蒸着法）に援助される焼結プロセスを用いて、主にほとんど単結晶形態のＮＣＦは、本発明により重合構造のＮＣＦを形成する。
【００３９】
技術的かつ発明に特定の特徴は、以下の通りである：
最初は、炭素タイプのキャリヤガス（好ましくはメタン）は、ＮＣＦ構造の空間細孔システムに拡散される。
【００４０】
さらに、以下の形成パラメータによるｓｐ３ハイブリダイゼーションの形成が存在する：計算項５３７.４ｅｘｐ ［‐２.６８×１０５／ＲＴ ］×ＣＲＴ／１６によるｇ／ｃｍ２／ｓの質量速度；計算項２.６７ｅｘｐ ［‐２.６８×１０５／ＲＴ］×ＣＲＴ／１６によるｍ／ｓの線速度；ここにおいて、Ｒは一般ガス定数であり、Ｃは ｇ／ｃｍ３における気相の炭素濃度、ＴはＫにおける温度である。
【００４１】
図９は、２.０から５.５μｍまで変動している粒度を有する重合構造のＮＣＦのＴＥＭ写真を示す。好適な製造技術は、図１０において略図で例示される。
【実施例３】
【００４２】
２Ｋ‐ＰＵＲマット・ラッカー・システムの例を用いてラッカー（被覆）の機械的な特性を改善するため、ナノ粒子と結合した多機能ＮＣＦ化合物の製造および使用
【００４３】
本発明の態様によると、完成したラッカー・システムは、できる限りイオン化し、僅かに粘着性があり、すでにラッカーの構成部分である溶剤において、ナノ粒子が前もって分散された間接的な方法を使用して、ＮＣＦ粒子によって改良される。これらの前もって分散された物質は、ラッカー・システムを改良するために次に利用される。
【００４４】
２Ｋ‐ＰＵＲマット・ラッカーを改良するため、ｎ‐ブチルアセテートは例えば、１０％の単結晶ＮＣＦ粒子および２％の分散賦形剤Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ ２１５０を含む前もって分散された物質として利用される。（色素親和力を有する基本基のブロック共重合体の溶液）。単結晶粒子は、超音波浴槽（２ｘ ６００Ｗ／Ｐｅｒ、３５ｋＨｚ）において最初に分散し、次に超音波流動装置（ＨＦ出力２００Ｗ、２０ｋＨｚ）において分散する。可能な不純物を除去するため、６５μｍのメッシュ幅を有するスクリーンが利用される。
【００４５】
最初は、５００ｇの２Ｋ‐ＰＵＲラッカー（成分１）がビーカーに入れられ、次に、１００ｇのサブμｍのガラスフレーク（ホウ素珪酸塩ガラス、平均サイズ１５μｍのガラス小板）および１５ｇのナノ粒子Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Ｒ９７２（疎水性かつ発熱性のＳｉＯ２、一次粒子の平均サイズ１６ｎｍ）がそれに加えられる。添加物は、ここで、ガラス小板は３０分間、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Ｒ９７２は６０分間超音波浴槽において分散される。次に、前もって分散された５ｇのｎ‐ブチルアセテートは、撹拌により加えられ、６０分間の超音波浴槽において再び均質化された。完成したナノ化合物は、マット・ラッカー・システムの複雑な機械的な特徴および性能データの対応する多機能改良を提供する。
【００４６】
改良されたラッカーの適用（実際的な）は、製造業者の指示によって発生し、硬化剤（成分２）の規定された量が改良された成分１に加えられる。
【００４７】
試験において、表面組織、および、複雑な機械的な特徴の変化（マット・ラッカーは、光が全方向に散乱し、少しも反射しない不規則な微細な表層構造を有する）、および、改良されたラッカー・システムおよび参照のラッカー・システム（改良されない）のクロスリンク密度が、とりわけ比較された。
【００４８】
市販の研磨材および研磨加工ペーストによる不織鋼鉄ウールでの機械処理の後、ＤＩＮ ＥＮＩＳＯ ４２８７により、表面組織は、１００倍拡大の顕微鏡、および、マール・ペルトメータＭ４Ｐｉによる粗さ値の決定で評価された。
【００４９】
決定された粗さ値は、‐より詳しくは平均的な粗さＲａ‐は、耐摩耗強さの実質的改良および改良されたラッカーのマルテンス硬度値を表わす。参照ラッカーと比較すると、ラッカー表面の生地（マット仕上げ）は、変化を受けない、または機械的な負荷のみの後において無視してよい変化を受ける。これらの結果は、顕微鏡の評価において反映される。
【００５０】
図１１は、比較による明確に改良された耐摩耗強さおよびＮＣＦの改良されたラッカー・システムの表面組織を示す。図１２は、マルテンス硬度値および改良された耐摩耗強さの増加を示す。
【実施例４】
【００５１】
水ベースの改良されたＮＣＦアクリル酸塩ラッカーの例を用いたラッカー・システム（固体の潤滑剤）に潤滑剤をさすトライボロジーの特性（摺動特性）を改善するためのナノ粒子と結合した多機能ＮＣＦ化合物の製造および使用
【００５２】
本発明の態様によると、完成したラッカー・システムは、ナノ粒子がまず、できる限りイオン化し、僅かに粘着性を有し、すでにラッカーの構成部分である溶剤において前もって分散された間接的な方法を用いて、ＮＣＦ粒子で改良される。これらの前もって分散された物質は、ラッカー・システムを改良するためにさらに利用される。
【００５３】
本発明の場合に選択されるアクリルのラッカーは、２つの成分からなる。成分１は、剪断性への感度が高いアクリルの成分（モビリス）を含む。このために、この場合、粘性（増粘剤）を調整するのに本質的に役に立つその構成要素が改良される第２の成分である。
【００５４】
成分１が８６.４％で、成分２が１３.６％であるように、混合比は選択される。
【００５５】
成分２を改良するため、５％の単結晶ＮＣＦ粒子を含む、水性の前もって分散された物質は利用される。単結晶粒子は、超音波浴槽において最初に分散し（２ｘ ６００Ｗ／Ｐｅｒ、３５ＫＨｚ）、次に超音波流動装置で分散される（ＨＦ出力２００Ｗ、２０ＫＨｚ）。起こりうる不純物を除去するために、３８μｍのメッシュ幅を有するスクリーンが利用される。
【００５６】
２００ｇの水性の前もって分散された物質は、１５.３ｇの成分２に加えられ、粘性を調整するため、水の７５％は１００℃での焼入れによって除去される。改良された成分２は、次に撹拌によって８５ｇの成分１に含ませられる。ホモジナイゼーションおよび安定化のための、改良されたラッカーは、超音波浴槽で３０分間処理され、１.８ｇのＴａｍｏｌ（登録商標）ＮＮ８９０６が加えられ（ナフタレンスルホン酸縮合物）、混合物は超音波浴槽で３０分間、新たに分散される。起こりうる不純物は、１８０μｍのメッシュ幅を有するスクリーンで除去される。完成した改良されたラッカーは、ＮＣＦ粒子を６.５重量％およびＴａｍｏｌ（登録商標）ＮＮ８９０６を１.３重量％を含む。
【００５７】
改良を通じて、アクリル酸塩ラッカーの良好な耐摩耗強さにより、不変のままであるテイバー摩耗試験における摺動摩擦値が非改良型のラッカーの２倍以上に向上している。
【００５８】
市販のＰＴＦＥおよびＭｏＳ２‐潤滑ラッカー・システムと比較すると、ＮＣＦが改良されたアクリル酸塩ラッカーは、係数６で平均に増加している耐摩耗強さを有し、向上した摺動摩擦値を有する。これは、主に長期および寿命の潤滑剤、および、経済的な安定策において、固体の潤滑剤のための潤滑ラッカーを使用する場合、ユーザの利益の効果を提供する重要な利点である。
【００５９】
図１３は、現在市販の潤滑ラッカーおよびＮＣ硬化ラッカー上の改良された特徴を示す。
【実施例５】
【００６０】
高度な技術的適用のため、０から０.５μｍまで変動している粒度の例を用いたポリＮＣＦを基礎とした極めて精密な研磨加工のための水性のナノサスペンション（ナノ化合物）の製造および使用
【００６１】
本発明の別の態様では、約２％のｐＨニュートラルベースのサスペンションは、前駆体としてナノサスペンションを生じるために利用される、前記サスペンションは約１.５％まで希釈され、希釈された苛性ソーダ灰汁を用いて約ｐＨ８に調整されている。
【００６２】
ベースサスペンションは、０から０.５μｍの間で変動している粒度を有するポリＮＣＦシステム、蒸留水および安定させる媒介物、濃度調整剤ポリビニルピロリドン（ＰＶＰまたはポリビドン２５（ＬＡＢ））、およびナノ粒子Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００（発熱性のＳｉＯ２、主要な粒子の平均サイズ７ｎｍ）からなる。
【００６３】
サスペンションを準備するため、１００ｇのポリＮＣＦ粒子は、撹拌によって５Ｋｇの水に部分的に結合され、まず、超音波浴槽において３時間分散させる（２ｘ ６００Ｗ／Ｐｅｒ、３５ＫＨｚ）。さらなる分散のために、分散する物質は、次に超音波流動装置（ＨＦ、１０００Ｗ出力、４０ＫＨｚ）を使用して４５分処理される。起こりうる不純物の分離は、３８μｍのメッシュ幅を有するスクリーンで発生する。
【００６４】
安定化は、２５０ｇのＡｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００、および、１０ ｇの５％の水性ＰＶＰ溶液によって得られる。
【００６５】
特別なｐＨ ８のサスペンション‐約４.８Ｋｇが準備される‐は、１.２Ｋｇの蒸留水で３.６Ｋｇのベースサスペンションを希釈する（３：１の比率、ｗ：ｗ）、１５分間の超音波浴槽でこのサスペンションをその後均質にすることによって生じる。サスペンションのｐＨは、１.５％の苛性ソーダ灰汁を使用して、ｐＨ８±０.２に調整される。サスペンション２Ｋｇにつき約９±２ｍｌの苛性ソーダ灰汁の混合は、有用であると発見された。
【００６６】
以下の重量組織を有するナノ化合物が得られた：
ポリＮＣＦ（０から０．５μｍ）：１.４％
蒸留水：９５％
Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００：３.６％
ポリリドン：０.００７％
ＮａＯＨ（ｓ）：０.０１２±０.００４％
【００６７】
この組成物によって得られる特性は、顕著である。得られた試験パラメータおよび性能特徴は、本願明細書において一例として示される。組成物は、ＣａＦ２から作成される平面特別ステッパ光学の極めて正確な端部研磨加工のために利用された。
【００６８】
は、次のように実行された：
試験の必要条件：腐食、および、研磨の除去動作の前に、状態を保存するため、保護用ラッカーで被覆された小さい領域の円形ＣａＦ２部分。
【００６９】
テストラン：前に言及された特別な光学系の半分は、一定の材料除去を達成するため、標準分析法により軟かい研磨布によって被覆された回転工具によって処理された（図１４参照：「研磨を評価する標準検査」）。光学系は、左の境界から開始する垂直の蛇行において処理された。
【００７０】
およそ半リットルのサスペンションが、回転中に加えられた。処理時間は、３０分から５時間の間であった。
【００７１】
同じ実行において本願明細書において上で記載されるように、試験は、比較のために競合している規格品で実行された。
【００７２】
以下の結果が得られた：新規なサスペンションでの平均的除去は、ほぼ８００ｎｍであった；標準Ｄ０.２５サスペンションについては、３０から５００ｎｍまで変動した。
【００７３】
達成される（図１５において図示される）ミクロ粗さは、２.５倍のほぼ１.１〜１.２ｎｍであり（標準Ｄ０.２５については、それは１.３から１.７ｎｍの間であった）、２０倍ではほぼ０.６〜０.７ｎｍ（標準Ｄ０.２５については、ほぼ１.１から１.７ｎｍまで変動した）であった。
【００７４】
図１６は、スクラッチを示す。新規なサスペンション（２００倍の拡大において暗視野顕微鏡で測定された）では、ほんの少数の数えられる、ほとんど目に見えないスクラッチだけがあった。標準Ｄ０.２５では、スクラッチは、より明らかであり、より目に見えた（右手部の画像を参照）。
【００７５】
０.２５μｍクラスのダイヤモンドに基づいて他の検査されるサスペンションを比較すると、ポリＮＣＦの検査される新規なサスペンションは、材料除去、ミクロ粗さ、過去の成形およびスクラッチ地形に関して最適条件を構成する。新規なサスペンションは、スクラッチのかたまりを引き起こさず、水の添加によって乾燥を補うことができることもまた発見された。
【００７６】
結果として、リソグラフィの特別ステッパ光学を生じるための新規なサスペンションの使用もまた、業界により照準が定められたナノテクノロジ１５７の下で可能である。
【００７７】
図１７は、最先端の研磨加工システムによる現在商業化された参照の生成物と比較して、要約された性能結果を示す。
【実施例６】
【００７８】
高度な技術的適用のための０.５から１.０μｍまで変動している粒度の例を用いた極めて精密な研磨加工のための水溶性ポリＮＣＦペースト（水が含まれていない）の製造および使用
【００７９】
本発明の別の態様による方法を用いて、一例として使用される０.５から１μｍのサイズを有する研磨加工粒子は、ポリＮＣＦ研磨システム、接着材および濃度調整剤から構成される水を含まない研磨ペーストを生じるためにまず蒸留水に前もって分散される。
【００８０】
次に、ナノ粒子Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００（発熱性ＳｉＯ２、主要な粒子の平均サイズ７ｎｍ、供給源）は、濃度調整剤として前もって分散された物質に加えられ、分散され、即席の場合ではＰＥＧ ４００の分子鎖長を有するポリエチレングリコールである接着材は、撹拌により加えられ、蒸留水は量的に除去される。
【００８１】
前もって分散された物質を生成するため、４０ｇのＮＣＦ研磨システムは、撹拌によって２Ｋｇの水に部分的に加えられ、まず超音波浴槽において２時間分散される（２ｘ ６００のＷ／Ｐｅｒ、３５ＫＨｚ）。かたまりのない分散を保証するため、分散される物質は、超音波流動装置を用いて追加的な４０分の間処理される（ＨＦ、２００Ｗ出力、２０ＫＨｚ）。起こりうる不純物は、３８μｍのメッシュ幅を有するスクリーンを使用して分離される。
【００８２】
研磨加工ペーストの約５０ｇを生成するため、前もって分散された物質の１２５ｇは、ビーカーに入れられ、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００は、撹拌によって加えられ、Ａｅｒｏｓｉｌ片が１００倍の拡大で顕微鏡的に見えなくなるまで超音波浴槽において分散された‐それゆえに、時間は１５分必要とした。次に、ポリエチレングリコールの３８.７５ｇは、撹拌によって加えられ、水は最高１５０℃で焼き入れることによって０.５％未満の残留物を残すくらいに除去される。
【００８３】
％でおよそ以下の組成を持つ化合物が得られる：
ポリＮＣＦ（０.５から１.０μｍ）：５.５％
Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）オングストローム３００：９.５％
ＰＥＧ ４００：８５.０％
性能量を決定するため、試験は、特別傾斜被覆を備える研磨パッドでＣａＦ２から作成される球状特別ステッパ光学の極めて精密な端部研磨加工の適用フィールドにおいて実行された。
【００８４】
検査必要条件：半径１１７を有する円形ＣａＦ２部分、双球的な、持ち上げられた（上部および底部が研磨される）半径２０８、中空。上部の研磨のために、処理されない側面は、保護用ラッカーで被覆された。
【００８５】
テストラン：本願明細書において示された特別な光学系は、自動研磨機に固定された。それから、１から２ｇの研磨加工ペーストが適用され、ペーストはまず、機械に後で使用されるピッチ研磨パッド（パッド）により手で分配された。ペーストが均一に分配されるならば、パッドはまた研磨機に固定される。標準分析法によれば、特別光学系は、その表面全体において次に処理された（円形のおよび横方向の動きを有し、０.５〜１ｋｇの低い重量負荷を有する）。試験は、比較のため、競合している規格品で全く同じに実行された。
【００８６】
標準ペーストでは４００から６００ｎｍであるところ、新規なペーストを用いて、ほぼ９５０ｎｍの平均的材料除去が達成された。達成されるミクロ粗さは、２.５倍のほぼ０.１〜０.１２ｎｍであった。これは、図１８において示される。比較において、図１９から明らかであるように標準ペーストはほぼ０.２〜０.６ｎｍを達成した。２０倍で、ほぼ０.４〜０.６のｎｍは、本願明細書において提案されるペーストを用いて達成された。標準ペーストは、０.９から１.５ｎｍの結果を生じた。
【００８７】
新規なペーストについては、２００倍の暗視野顕微鏡での測定は、実質的に目に見えないまたはほとんど見えないスクラッチを生じた（この文脈において図１８参照）。標準ペーストについては、スクラッチは明確に目に見えた。これは、図１９において示される。
【００８８】
０.５μｍクラスの他の検査されたダイヤモンドベースのペーストと比較すると、ポリＮＣＦで検査された新規なペーストは、材料除去、ミクロ粗さ、過去の成形およびスクラッチ地形に関して達成できない未知の最適条件の前に本願明細書において構成する。新規なペーストは、スクラッチのかたまりを引き起こさずに、水を加えることによって乾燥を補うことができることもまた発見された。
【００８９】
結果として、業界により照準を定められたナノテクノロジ１５７の下で、リソグラフィの特別ステッパ光学を生じるためのこのペーストの使用もまたあり得る。図２０は、対応している要約された比較の結果を示す。
【００９０】
図２１は、主に高性能電子工学および光学の高度な技術的材料および要素の表面処理における、ポリＮＣＦ化合物で得られるさらなる性能の結果を図示する。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】光ナノメータダイヤモンド構造およびダーク・フラーレン「キャップ」を示す。
【図２】ＮＣＦシェルの選択されたＴＥＭ写真を示す。
【図３】乾燥した粉末状態のＮＣＦクラスタ化合物を示す。
【図４】適応された生成物適用を有する好適な技術的基本ダイアグラムを示す。
【図５】水性、ポリマおよびオリゴマ・ベースの選択されたＮＣＦナノ化合物（１０００倍拡大）を示す。
【図６】ＮＣＦの最も重要な特性および特徴およびそれとともに関係がある新考案および適用潜在性を示す。
【図７】ＮＣＦを光学的なＴＥＭ写真を示す。
【図８−１】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−２】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−３】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−４】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−５】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図８−６】合成プロセスの好適な技術的フローチャートを示す。
【図９】重合構造のＮＣＦのＴＥＭ写真を示す。
【図１０】好適な製造技術の例示を示す。
【図１１】明確に改良された耐摩耗強さおよびＮＣＦの改良されたラッカー・システムの表面組織を示す。
【図１２】マルテンス硬度値および改良された耐摩耗強さの増加を示す。
【図１３】現在市販の潤滑ラッカーおよびＮＣ硬化ラッカー上の改良された特徴を示す。
【図１４】研磨を評価する標準検査を示す。
【図１５】達成されるミクロ粗さを示す。
【図１６】スクラッチを示す。
【図１７】最先端の研磨加工システムによる現在商業化された参照の生成物と比較して、要約された性能結果を示す。
【図１８】新規なペーストについての暗視野顕微鏡での測定結果を示す。
【図１９】標準ペーストについての暗視野顕微鏡での測定結果を示す。
【図２０】要約された比較の結果を示す。
【図２１】ポリＮＣＦ化合物で得られるさらなる性能の結果を図示する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ粒子、フラーレン形成からなり、安定化された酸素、水素、窒素および不燃性混合製剤と同様に六角形および／または立方修飾の炭素を有するナノ粒子カーボンストラクチャ（ＮＣＦ）。
【請求項２】
請求項１に記載のＮＣＦであって、以下の組成物；炭素８６.０から９８.０％、酸素１.０から６.０％、水素０.５から１.０％、窒素０.５から２.０％および不燃性混合製剤０から２.０％。の質量パーセントにおける要素によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＮＣＦであって、前記材料粒子およびクラスタは、開口気孔が集中化される前記内側と外側の表面上にS字曲線形状を有することによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項４】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、開口気孔は、ＢＥＴによれば１２から１００オングストロームの寸法を有することによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項５】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、少なくとも３００Ｊ／ｇ、好ましくは少なくとも５００Ｊ／ｇ以上で７００Ｊ／ｇまでの容積吸着によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項６】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、２.５５を上回る屈折率によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項７】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、前記材料の紫外線範囲における吸収限度は２２０から３００ｎｍ以上までであり、赤外線付近での吸収限度はほぼ２８１０ｃｍ‐１以上であることにより特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項８】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、それは、暗い灰色の粉末の形であることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項９】
請求項８に記載のＮＣＦであって、前記圧縮されない状態における特定の重量は、ほぼ２.３および３.０ｇ／ｃｍ３間で変動することによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１０】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、Ｘ線位相解析において、それは一方の単一の位相ピーク、すなわち前記炭素の前記立方修飾（ダイヤモンド）を供給するだけであることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１１】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、前記立方格子位相の中央結晶の形成は炭素シェル・ケージによって囲まれ、このシェル・ケージは五角形および六角形の通常の配置からなることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１２】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、前記単結晶は無色に見えることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１３】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、光学等方性によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１４】
請求項のいずれかに記載のＮＣＦからなるフラーレン・シェルであり、約１，８００から２，０００の炭素原子は容器タイプにおいて立方結晶構造を有するナノサイズのコアからなり、約９００から１，０００の表面原子からなる、タマネギ型炭素と呼ばれるフラーレン・シェル。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦを用いたフラーレン・シェルを生成する方法であって、ＮＣＦが熱的に真空、または不活性ガス気圧、例えばアルゴン気圧で処理されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１６】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦを生成する方法であって、初期物質の炭素、酸素、水素、窒素および不燃性混合製剤が、有機エネルギ担体によって、原子状水素プラズマの下の不活性ガス気圧の密閉した容積の負の酸素バランスで変換され、前記反応生成物は、冷却され、その後安定化されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１７】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の主に単結晶形態を有するＮＣＦを生成する方法であって、Ｃ７Ｈ５Ｎ３Ｏ６（酸素値：‐７３.９％）およびシクロトリメチレントリニトロアミン（酸素値：‐２１.６％）の主な混合である有機エネルギ担体の物質の１５Ｋｇの質量との組合せは、１００ｍ３の固定されていない空間容積を有する包まれた室の負の酸素バランスを有する化学的な変換に導かれることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記フラーレン空間格子構造（「ケージ」構造＞＞Ｃ２４０）と同様に前記立方構造（ダイヤモンド格子）への前記六角形の炭素結晶格子構造の短期的な物理的な変換は、前記マルテンサイト・メカニズムによれば、３，０００から４，５００℃の間で位相的な温度プラットフォームを実現し；少なくとも４.５ＧＰａの局所的圧力レベルを実行して、７．５×１０６未満の化学的な変換の前記短期的な物理的な反応時間を制限することと同様に１００，０００気圧以上の範囲の動的な逆衝撃波を形成することで発生することにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の方法であって、前記化学反応の時間の間、原子状水素プラズマが、前記フラーレン構造が再黒鉛化から生成されるのを防ぐように形成されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２０】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の多結晶形態的な構造（ポリ‐ＮＣＦ、ＰＮＣＦ）を持つＮＣＦを生成する方法であって、前記ＮＣＦが、８.０および１０.５ＧＰａの間で変動している圧力、および、その後の機械的な連絡を有して１，０００から１，５００℃まで変動している温度で真空システムのＣＶＤによって援助された焼結プロセスを用いて処理されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、炭素を含むキャリヤガス、好ましくはメタンが前記ＮＣＦ構造の前記空間細孔システムに拡散されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２２】
ナノ粒子が結合されたＮＣＦ化合物を生成する方法であって、前記ナノ粒子が、イオン化して、僅かに粘着性のある溶剤にまず分散され、前記化合物を生成するため、前記前もって分散された物質は、前記同じ溶剤からなる流体と結合されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２３】
ラッカー・システム、より詳しくは請求項２２によって生成されるラッカー・システムであって、請求項１から１３のいずれか１つによるＮＣＦ粒子での修飾によって特徴付けられるラッカー・システム。
【請求項２４】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦ粒子の使用であって、ラッカー（被覆）の前記機械的な特性を改良するため、特に２Ｋ‐ＰＵＲマット・ラッカー・システムによるＮＣＦ粒子の使用。
【請求項２５】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦを用いた潤滑ラッカー・システム（固体の潤滑剤）。
【請求項２６】
請求項１から１３のいずれか１つによるＮＣＦの使用であって、前記潤滑ラッカー・システムの前記摺動特性を改善するため、ナノ粒子が結合された潤滑ラッカー・システムを生じるようなＮＣＦの使用。
【請求項２７】
ポリ‐ＮＣＦベースのナノサスペンション（ナノ化合物）であって、前記以下の組成物（値は重量％で提供される）は、ポリ‐ＮＣＦ約１.４％、蒸留水約９５％、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Å３００約３.６％、ポリリドン約０.００７％およびＮａＯＨ（ｓ） ０.０１２±０.００４％を有するナノサスペンション。
【請求項２８】
請求項２７に記載のポリ‐ＮＣＦベースの水性のナノサスペンションの使用であって、高精度の研磨加工のための使用。
【請求項２９】
物質組成としてポリ‐ＮＣＦ約５.５％、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Å３００約９.５％ 、およびＰＥＧ ４００約８５.０％（値は重量％において提供される）を有する水溶性ポリ‐ＮＣＦペースト（水を含まない）。
【請求項３０】
請求項２９に記載の水溶性ポリ‐ＮＣＦペースト（水を含まない）の高精度の研磨加工のための使用であって、好ましくは、ＣａＦ２から作成された球状の特別ステッパ光学の特別ピッチ被覆を備えた研磨パッドでの端部研磨加工のための使用。
【請求項１】
ナノ粒子、フラーレン形成からなり、安定化された酸素、水素、窒素および不燃性混合製剤と同様に六角形および／または立方修飾の炭素を有するナノ粒子カーボンストラクチャ（ＮＣＦ）。
【請求項２】
請求項１に記載のＮＣＦであって、以下の組成物；炭素８６.０から９８.０％、酸素１.０から６.０％、水素０.５から１.０％、窒素０.５から２.０％および不燃性混合製剤０から２.０％。の質量パーセントにおける要素によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＮＣＦであって、前記材料粒子およびクラスタは、開口気孔が集中化される前記内側と外側の表面上にS字曲線形状を有することによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項４】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、開口気孔は、ＢＥＴによれば１２から１００オングストロームの寸法を有することによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項５】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、少なくとも３００Ｊ／ｇ、好ましくは少なくとも５００Ｊ／ｇ以上で７００Ｊ／ｇまでの容積吸着によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項６】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、２.５５を上回る屈折率によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項７】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、前記材料の紫外線範囲における吸収限度は２２０から３００ｎｍ以上までであり、赤外線付近での吸収限度はほぼ２８１０ｃｍ‐１以上であることにより特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項８】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、それは、暗い灰色の粉末の形であることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項９】
請求項８に記載のＮＣＦであって、前記圧縮されない状態における特定の重量は、ほぼ２.３および３.０ｇ／ｃｍ３間で変動することによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１０】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、Ｘ線位相解析において、それは一方の単一の位相ピーク、すなわち前記炭素の前記立方修飾（ダイヤモンド）を供給するだけであることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１１】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、前記立方格子位相の中央結晶の形成は炭素シェル・ケージによって囲まれ、このシェル・ケージは五角形および六角形の通常の配置からなることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１２】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、前記単結晶は無色に見えることによって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１３】
先行する請求項のいずれか１つに記載のＮＣＦであって、光学等方性によって特徴付けられるＮＣＦ。
【請求項１４】
請求項のいずれかに記載のＮＣＦからなるフラーレン・シェルであり、約１，８００から２，０００の炭素原子は容器タイプにおいて立方結晶構造を有するナノサイズのコアからなり、約９００から１，０００の表面原子からなる、タマネギ型炭素と呼ばれるフラーレン・シェル。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦを用いたフラーレン・シェルを生成する方法であって、ＮＣＦが熱的に真空、または不活性ガス気圧、例えばアルゴン気圧で処理されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１６】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦを生成する方法であって、初期物質の炭素、酸素、水素、窒素および不燃性混合製剤が、有機エネルギ担体によって、原子状水素プラズマの下の不活性ガス気圧の密閉した容積の負の酸素バランスで変換され、前記反応生成物は、冷却され、その後安定化されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１７】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の主に単結晶形態を有するＮＣＦを生成する方法であって、Ｃ７Ｈ５Ｎ３Ｏ６（酸素値：‐７３.９％）およびシクロトリメチレントリニトロアミン（酸素値：‐２１.６％）の主な混合である有機エネルギ担体の物質の１５Ｋｇの質量との組合せは、１００ｍ３の固定されていない空間容積を有する包まれた室の負の酸素バランスを有する化学的な変換に導かれることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記フラーレン空間格子構造（「ケージ」構造＞＞Ｃ２４０）と同様に前記立方構造（ダイヤモンド格子）への前記六角形の炭素結晶格子構造の短期的な物理的な変換は、前記マルテンサイト・メカニズムによれば、３，０００から４，５００℃の間で位相的な温度プラットフォームを実現し；少なくとも４.５ＧＰａの局所的圧力レベルを実行して、７．５×１０６未満の化学的な変換の前記短期的な物理的な反応時間を制限することと同様に１００，０００気圧以上の範囲の動的な逆衝撃波を形成することで発生することにおいて特徴付けられる方法。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の方法であって、前記化学反応の時間の間、原子状水素プラズマが、前記フラーレン構造が再黒鉛化から生成されるのを防ぐように形成されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２０】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の多結晶形態的な構造（ポリ‐ＮＣＦ、ＰＮＣＦ）を持つＮＣＦを生成する方法であって、前記ＮＣＦが、８.０および１０.５ＧＰａの間で変動している圧力、および、その後の機械的な連絡を有して１，０００から１，５００℃まで変動している温度で真空システムのＣＶＤによって援助された焼結プロセスを用いて処理されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、炭素を含むキャリヤガス、好ましくはメタンが前記ＮＣＦ構造の前記空間細孔システムに拡散されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２２】
ナノ粒子が結合されたＮＣＦ化合物を生成する方法であって、前記ナノ粒子が、イオン化して、僅かに粘着性のある溶剤にまず分散され、前記化合物を生成するため、前記前もって分散された物質は、前記同じ溶剤からなる流体と結合されることにおいて特徴付けられる方法。
【請求項２３】
ラッカー・システム、より詳しくは請求項２２によって生成されるラッカー・システムであって、請求項１から１３のいずれか１つによるＮＣＦ粒子での修飾によって特徴付けられるラッカー・システム。
【請求項２４】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦ粒子の使用であって、ラッカー（被覆）の前記機械的な特性を改良するため、特に２Ｋ‐ＰＵＲマット・ラッカー・システムによるＮＣＦ粒子の使用。
【請求項２５】
請求項１から１３のいずれか１つに記載のＮＣＦを用いた潤滑ラッカー・システム（固体の潤滑剤）。
【請求項２６】
請求項１から１３のいずれか１つによるＮＣＦの使用であって、前記潤滑ラッカー・システムの前記摺動特性を改善するため、ナノ粒子が結合された潤滑ラッカー・システムを生じるようなＮＣＦの使用。
【請求項２７】
ポリ‐ＮＣＦベースのナノサスペンション（ナノ化合物）であって、前記以下の組成物（値は重量％で提供される）は、ポリ‐ＮＣＦ約１.４％、蒸留水約９５％、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Å３００約３.６％、ポリリドン約０.００７％およびＮａＯＨ（ｓ） ０.０１２±０.００４％を有するナノサスペンション。
【請求項２８】
請求項２７に記載のポリ‐ＮＣＦベースの水性のナノサスペンションの使用であって、高精度の研磨加工のための使用。
【請求項２９】
物質組成としてポリ‐ＮＣＦ約５.５％、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Å３００約９.５％ 、およびＰＥＧ ４００約８５.０％（値は重量％において提供される）を有する水溶性ポリ‐ＮＣＦペースト（水を含まない）。
【請求項３０】
請求項２９に記載の水溶性ポリ‐ＮＣＦペースト（水を含まない）の高精度の研磨加工のための使用であって、好ましくは、ＣａＦ２から作成された球状の特別ステッパ光学の特別ピッチ被覆を備えた研磨パッドでの端部研磨加工のための使用。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図８−４】
【図８−５】
【図８−６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図８−４】
【図８−５】
【図８−６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公表番号】特表２００７−５２０４１１（Ｐ２００７−５２０４１１Ａ）
【公表日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４８１０５（Ｐ２００６−５４８１０５）
【出願日】平成１７年１月１４日（２００５．１．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００５／００００４２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６８３６０
【国際公開日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（５０６２２２０６３）ナノコンパウンド ゲーエムベーハー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１４日（２００５．１．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００５／００００４２
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６８３６０
【国際公開日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（５０６２２２０６３）ナノコンパウンド ゲーエムベーハー (1)
【Ｆターム（参考）】
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