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■第1章
カーボン材の構造・特性の制御と
エレクトロニクス用カーボン
1.はじめに
2.カーボン材の構造・特性制御の重要性
3.カーボン材の構造と特性
3.1 炭素原子
3.2 炭素原子の電子状態
3.3 炭素芳香族平面の大きさと積層厚さ
3.4 炭素芳香族平面の配向性
3.5 形態とサイズ
3.6 その他の因子
4.複合材
4.1 ナノ・ミクロ複合材
4.2 マクロ複合材
5.おわりに
■第２章 カーボン材料の製法と物性制御
第1節 活性炭
1.活性炭の歴史
2.活性炭の種類と用途
2.1 活性炭の種類
2.2 活性炭の用途
3.活性炭の構造と吸着作用
3.1 原子的構造
3.2 細孔構造
3.3 活性炭の吸着作用
4.活性炭の物性
4.1 活性炭の試験方法
4.2 比表面積と充てん密度
4.3 細孔分布
4.4 表面酸化物
4.5 灰分（強熱残分）
5.活性炭の製造方法
5.1 原料
5.2 炭化
5.3 賦活
5.4 洗浄
5.5 粉砕
6.今後の課題
第2節 カーボンブラック
1.はじめに
2.カーボンブラックの製造方法
3.カーボンブラックの基礎的性質
3.1 CB粒子の微細構造
3.2 粒子径とその分布
3.3 比表面積と非多孔比表面積
3.4 粒子の凝集体（ストラクチャー）
3.5 化学的性質
4.おわりに
第3節 ケッチェンブラック
1.緒言
2.導電性カーボンブラックの構造と種類
3.導電性発現機構
4.導電性カーボンブラックの特徴
5.導電性カーボンブラックの主な用途
5.1 導電性高分子材料分野
5.2 パワーソース分野
第4節 グラファイト
はじめに
1.ナノテクスチャー
2.キッシュグラファイトとグラファイトシート
2.1 キッシュグラファイト
2.2 フレキシブルグラファイトシート
3.高配向性グラファイト
3.1 高配向性熱分解グラファイト
3.2 高分子前駆体からの高配向性グラファイトフィルム
第5節 カーボンナノチューブ
はじめに
1.アーク放電法で作れるカーボンナノチューブの種類
1.1 多層ナノチューブ（MWNT）
1.2 シングルウォールナノチューブ（SWNT）
1.3 二層ナノチューブ（DWNT）
2.カーボンナノチューブの精製
3.カーボンナノチューブの応用例
3.1 フィールドエミッションディスプレイ（FED）の歴史
3.2 FED用電極の形成方法
おわりに
第6節 カーボンマイクロコイル(ＣＭＣ)
1.森羅万象の基本構造：3D-ヘリカル/らせん構造
2.未来材料創製概念：コスモ・ミメテイック
3.カーボンマイクロコイル
4.CMCの応用分野
5.おわりに
第7節 カーボンナノチューブの
表面改質、化学修飾法
はじめに
1.カーボンナノチューブの化学的性質・欠陥構造
2.精製時の酸化に伴う化学変化
3.カーボンナノチューブの反応
3.1 側面の反応
3.2 欠陥の反応
4.添加剤を用いた分散法
5.吸着
5.1 カーボンナノチューブへの分子吸着
5.2 カーボンナノチューブの他表面への吸着
おわりに
第8節 カーボンナノファイバー
1.CNFの定義
2.カーボンナノファイバーの調製法と生成機構
2.1 アーク放電法
2.2 化学気相析出法
2.3 鋳型法
2.4 紡糸法
3.カーボンナノファイバーの構造
4.カーボンナノファイバーの性質
第9節 カーボンアロイ
はじめに
1.ヘテロ原子置換型カーボンアロイ
2.ヘテロ原子挿入型カーボンアロイ（黒鉛層間化合物）
2.1 黒鉛層間化合物の構造
2.2 黒鉛層間化合物の合成
2.3 黒鉛層間化合物の化学的性質
2.4 黒鉛層間化合物の電気的性質
2.5 膨張黒鉛の製造と利用
おわりに
第10節 ガラス状カーボン
はじめに
1.ガラス状カーボンの構造
2.ガラス状カーボンの物性
3.ガラス状カーボンの製法
3.1 工業的なガラス状カーボンの製法
3.2 特殊なガラス状カーボンの製法
4.ガラス状カーボンの用途
4.1 半導体・液晶関連用途
4.2 半導体・液晶関連分野以外の用途
おわりに
第11節 フラーレン
1.フラーレンとは
2.フラーレンの構造と特徴
3.フラーレンの応用分野
4.フラーレンの電子・電気用途分野に関連した応用展開
5.フラーレンの製造
6.フラーレンの工業生産
7.最後に
第12節 フラーレンの表面修飾
1.フラーレンそのものと化学修飾フラーレン
2.化学修飾フラーレンの考えられるメリット・デメリット
3.フラーレンに表面修飾を行うときの問題点・解決法
4.フラーレンの表面修飾の実例
4.1 ３員環を形成する環化付加反応
4.2 ５員環を形成する環化付加反応
4.3 水素化
4.4 フッ素化およびその他のハロゲン化
4.5 有機金属反応剤による求核付加反応
4.6 有機金属反応剤による位置選択的多重付加反応
第13節 金属内包フラーレン（ピーポット）
1.金属原子を内包したフラーレン
2.金属内包フラーレンの生成と分離
3.金属内包フラーレンの構造
4.クラスターを内包したフラーレン
5.フラーレンの常識を破る非IPR金属内包フラーレン
6.金属内包フラーレンの電子状態と物性
7.金属内包フラーレンの応用研究
8.さいごに
第14節 活性炭繊維
はじめに
1.活性炭素繊維（Activated Carbon Fiber 略称ＡＣＦ）とは
2.活性炭素繊維の製造方法と特徴
2.1 活性炭素繊維の製造方法と特徴
2.2 フェノール樹脂系
2.3 アクリル系
2.4 レーヨン系
3.活性炭素繊維の性能と特徴
4.機能と応用
4.1 気相への応用
4.2 液相への応用
4.3 エレクトロニクス応用
5.おわりに
第15節 金属炭化物
はじめに
1.金属炭化物の性質
2.金属炭化物の単結晶育成
3.金属炭化物からの電界電子放射
3.1 電界電子放射現象と炭化物材料
3.2 炭化物清浄表面からの電界放射
3.3 単原子層グラファイト被覆炭化物からの電界放射
3.3.1 単原子層グラファイトの生成と評価
3.3.2 単原子層グラファイトを表面に生成した
金属炭化物からの電界放射電流
おわりに
■第３章 カーボン材料の性状･成形加工､
使用方法特性評価
第1節 PEFCセパレータの
要求性能と材質・製法の比較
1.PEFC用セパレータの機能
2.PEFC用セパレータの構造
3.PEFC用セパレータの材料と製造方法
4.カーボン樹脂モールドセパレータの開発
第2節 カーボン・樹脂モールドセパレータの
製法・樹脂割合による特性
はじめに
1.金属製セパレータの問題点
2.カーボン系セパレータの製造方法
3.熱硬化性樹脂によるセパレータ製造方法
4.カーボン系セパレータの製造コスト
まとめ
第３節は著作権の都合上、掲載しておりません
第４節は著作権の都合上、掲載しておりません
第5節 PEFC用燃料極・空気極における触媒材料と
触媒担体の選定と発電特性への影響
はじめに
1.燃料電池電極触媒の環境
2.触媒層に用いられる炭素
3.炭素材料と触媒活性
4.炭素材料の電子伝導性
5.炭素材料の将来
第6節 PEFC電極触媒の活性向上の
ためのカーボン担体
はじめに
1.担体としてのカーボンブラック
1.1 カソード
1.2 アノード
1.3 経時劣化
2.新規カーボン担体の開発
2.1 ナノカーボン
2.2 その他のカーボン粉末
3.ガス拡散電極の高度化
第7節
PEFC電極における
白金触媒担体としての活性炭の応用
はじめに
1.触媒担体としての炭素材料の重要性
2.カーボンブラックと活性炭
3.回転電極法による電極性能の評価
3.1 回転電極
3.2 電極の回転による物質の移動
3.3 可逆反応系の解析
3.4 不可逆反応系の解析
3.5 燃料電池電極触媒層の性能評価への回転電極法の応用
4.電極触媒層への白金担持活性炭の適用
4.1 白金担持活性炭を用いた電極触媒層の酸素還元性能
4.2 吸着した有機酸による酸素還元性能の向上
おわりに
第８節は著作権の都合上、掲載しておりません
第９節は著作権の都合上、掲載しておりません
第10節 カーボンナノチューブへの
金属触媒添加法と水素吸蔵性能
1.金属触媒添加カーボンナノチューブ（CNT）の用途
2.炭素材料への金属触媒の添加方法
3.CNTへの金属添加と水素吸蔵の促進
4.CNTの表面科学
5.今後の課題
第11節 水素貯蔵タンクへのDLCコーティング
1.はじめに
1.水素貯蔵タンク
1.1 水素貯蔵タンクの現状
1.2 DLC膜の特徴
1.3 DLC膜の用途開発
1.4 高分子材料へのフレキシブルDLC膜の開発
1.5 フレキシブルDLC膜の表面形態
1.6 フレキシブルDLCコートPEフィルムのO2,N2ガスバリア性
1.7 DLCのH2ガスバリア性
2.水素吸蔵による貯蔵
2.1 水素吸蔵合金
2.2 水素吸蔵材料としての炭素系材料
おわりに |
第12節
リチウムイオン二次電池炭素負極
における表面被膜
はじめに
1.黒鉛への電気化学的リチウムイオン挿入脱離反応
2.黒鉛電極上での表面被膜形成反応とその生成機構
おわりに
第１３節は著作権の都合上、掲載しておりません
第１４節は著作権の都合上、掲載しておりません
第１５節は著作権の都合上、掲載しておりません
第16節 炭素負極活物質と電解質界面の
Raman分光法による評価
はじめに
1.in situ ラマン分光法
1.1 グラファイトおよび
グラファイト層間化合物 (GIC) のラマンスペクトル
1.2 in situ ラマン測定
1.3 HOPG
1.4 低結晶性カーボン
おわりに
第17節 リチウムイオン二次電池負極
としての炭素材料
はじめに
1.LIB の原理
2.負極炭素質材料
2.1 ソフト・カーボン
2.2 ハード･カーボン
2.3 黒鉛
2.4 その他
3.SEI
おわりに
第18節 リチウムイオン電池正極における
カーボンの役割：特にケッチェンブラックについて
はじめに
1.ケッチェンブラックの分散
2.電極作製法と充放電特性の評価方法
3.導電材が充放電過程に与える影響
4.おわりにKBの分散性が充放電特性に及ぼす効果
おわりに
第19節 基板配向カーボンナノチューブの作製と
そのキャパシタ電極としての可能性
１． はじめに
２．熱ＣＶＤ法による基板配向カーボンナノチューブの作製
３．基板配向カーボンナノチューブの特性
４． まとめ
第20節 各種電池の高性能化のための
超微粒炭素（UFC, ナノカーボン）溶液の製法
はじめに
1.超微粒炭素の製造法
1.1 三本ロール・ミル
1.2 UFCによるルクランシェ電池の改良[3]
1.3 UFCによる鉛蓄電池の活性化[2]
1.4 UFCによる，Liイオン電池・スーパーキャパシターの
集電極の改良
まとめ
第21節 電気二重層キャパシタ用炭素細孔体の
二重層容量評価とその注意点
はじめに
1.EDLC用炭素細孔体について
2.EDLC用炭素細孔体の問題点
3.EDLC用炭素細孔体の開発動向
4.EDLC用炭素細孔体の容量測定における注意点
4.1 測定方法
4.2 評価セル
4.3 測定時の注意点
5.さいごに
第22節 電気二重層キャパシタ用
活性炭繊維の作成と特性評価
1.はじめに
1.1 ACFの細孔構造
1.2 ACF表面の化学的性質
1.2.1 全含酸素官能基量の測定法
1.2.2. 官能基の分別定量
1.2.3. X線光電子分光法：
X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) による分析
1.2.4. フーリエ変換赤外分光法：
Fourier Transform Infrared Spectrometer (FT-IR)
による分析
2. 各種電解液を用いた電気容量の測定
3. インピーダンス測定
4. サイクリックボルタンメトリー測定
おわりに
第23節 キャパシター電極用
カーボン材料のインピーダンス評価
1.はじめに
2.実験
2.1 電極材料の特性
2.2 多孔性マイクロエレクトロード(PME)の準備
2.3 電気化学的測定
3.結果と検討
3.1 キャパシター電極の
カーボン材料ノインピーダンス評価
4.結論
第24節は著作権の都合上、掲載しておりません
第25節 電気ニ重層キャパシタ用カーボン電極の
特性に関する金属酸化物の添加とその効果
緒 言
1. 酸化物／カーボンコンポジット電極の最近の研究例
2.電極作製法および特性評価法
3.安価な金属酸化物を添加したカーボン電極の特性
3.1 種々の金属酸化物の添加効果
3.2 ITO添加カーボン電極の特性
おわりに
第26節 カーボンナノチューブFEDの
作製方法とその特性
はじめに
1.FED用カーボンナノ材料の開発
2.マイクロ波プラズマCVD法によるCNTの成膜技術
3.CNTの先端触媒除去技術
4.熱CVD法によるGNFの成膜技術
5.GNFの成膜温度と触媒金属の選択
6.GNFを用いた表示素子の試作
まとめ
第27節 炭素皮膜ウイスカーＦＥＤの
作成方法とその特性
1.電界放射
2.カーボン系物質の仕事関数
3.より正確な仕事関数φを求めるには
4.試料の調製法
5.ウイスカー群の構造因子の求め方
6.アモルファスカーボン系薄膜の仕事関数φ
第28節 尖鋭加工ダイヤモンドFEDの
作製方法とその特性
はじめに
1.ダイヤモンドの尖鋭加工方法
1.1 高アスペクト比の円柱突起加工
1.2 ピラミッド型尖鋭突起の加工
1.3 ニードル型尖鋭突起の加工
1.4 ローソク型尖鋭突起の加工
1.5 角柱突起の加工
1.6 先端の観察
2.電子放出特性
2.1 しきい値電圧
2.2 電子放出位置
2.3 電子放出密度
3.尖鋭加工ダイヤモンドFEDの作製について
まとめ
第29節 カーボンブラック分散系の
レオロジー測定法とデータの解釈
はじめに
1.動的粘弾性測定
1.1 歪み振幅依存性
1.2 三次元網目構造形成系の動的粘弾性挙動
1.3 ゾルーゲル転移系の動的粘弾性挙動
1.4 良分散系の動的粘弾性挙動
2.定常流粘度測定
3.CBのストラクチャーの影響
4.Pre-shearの影響
おわりに
第30節 CF用ブラックマトリックス用途への
カーボンブラックの適用とその特性
1.はじめに
2.カラーフィルター（CF）の構成
3.遮光層（BM）
3.1 金属クロム系
3.2 チタンブラック系樹脂BM
3.3 カーボンブラック系樹脂BM
3.3.1 カーボンブラックの概要
3.3.2 樹脂BM用CB
(1)Cr代替CB（一般には低抵抗） (2)高抵抗CB
4.おわりに
第31節
カーボンナノチューブ複合材料の
分散・評価・その応用展開
1.カーボンナノチューブ
2.カーボンナノチューブ凝集破壊のモデル
3.ンポジットの分散評価
3.1 面積率［Ar］と物性の相関性
3.2 最大粒子面積［Amax］
4.カーボンナノチューブ複合材料の熱伝導性
5.パーコレーション
6.カーボンナノチューブ複合材料の展開
第32節 導電性フィラーとしての炭素材料と
その配合および混練技術
1.炭素材料各論
1.1 グラファィト
1.2 カーボンブラック
1.3 炭素および黒鉛繊維
1.4 その他
1.4.1 白炭（「しろずみ」あるいは「はくたん」）
1.4.2 カーボンナノチューブ
2.配合設計
2.1 π電子の性質と配合設計
2.2 ポリマーの選定
2.3 異方性材料と制御
3.混練技術
3.1 カーボンブラックに関する技術
3.2 黒鉛粉と繊維系材料に関する技術
第33節 熱伝導性グラファイトシートの特性と応用
はじめに
1.PGSグラファイトシートの作製方法
2.GSグラファイトシートの特性
3.PGSグラファイトシートによる放熱、熱分布の均熱化
4.PGSグラファイトシートの応用
4.1 携帯電子機器の放熱
4.2 DVDドライブピックアップ用レーザの放熱への応用
4.3 半導体製造装置における放熱、均熱
まとめ
第34節
電子写真トナーにおけるカーボンブラックの選定および最適分散法
はじめに
1.トナーの概要
1.1 トナーの構成
1.2 トナーの製造方法
2.カーボンブラック（CB）の概要
2.1 CB特性と光学適性との関係
3. CB特性とトナー特性との関係
3.1 光学的性質
3.2 帯電制御特性
4.CBの分散
4.1 粉砕法
4.2 重合法
おわりに
第35節 バイオマスからの
電磁波シールド用結晶炭素の製造
1.バイオマス結晶炭素とその用途
2.基礎事項
2.1 G成分とT成分
2.2 EMS性能の測定
3.バイオマスのNi触媒炭化と炭化物の分析
4.バイオマスからのT成分製造とEMS性能
4.1 木材炭素
4.2 熱分解タール炭素
4.3 リグニン炭素
5.今後の課題と展望
第36節 電磁波シールドへの
炭素繊維の応用
はじめに
1.プラスチックに電磁波シールド機能を付与する技術動向
1.1 無電解メッキ
1.2 導電プラスチック
1.3 電磁波シールドクロス
1.4 ニッケル繊維シート
1.5 電磁波シールドゴム
1.6 電磁波シールドガラス
2.電波ノイズ線図に及ぼす強化繊維種別の影響
3.電磁波シールドに及ぼす炭素繊維織物の積層効果
4.炭素繊維織物のシールド効果
5.炭素繊維紡績系織物の電磁波シールド効果
6.炭素繊維平織物のシールド効果に及ぼすフェライト種別の影響
7.高周波数帯域での炭素繊維の電磁波シールド効果
まとめ
第37節
カーボンマイクロコイルの
GHz領域の電磁波吸収特性
はじめに
1.カーボンマイクロコイル（CMC）の電磁波吸収特性
1.1 電磁波吸収率の測定法
1.2 プローブ法によるＣＭＣの電磁波吸収率
1.3 導波管法によるＣＭＣの電磁波吸収率
1.4 自由空間法によるＣＭＣの電磁波吸収率
1.5 ＣＭＣによる電磁波吸収メカニズム
第38節 カーボンナノファイバー複合樹脂
溶射粉末の作製
はじめに
1.複合溶射粉末の作製
1.1 ボールミルおよびその運転条件
1.2 原料粉末
1.3 MA後の複合粉末
2.複合粉末から作製した熱間プレス成形体の性質
2.1 電気伝導特性
2.2 引張り強度特性
3.溶射皮膜の組織と特性
3.1 溶射条件
3.2 溶射皮膜の組織
3.3 溶射皮膜の電気伝導特性
3.4 溶射皮膜の密着強度
まとめ |
