特許7240132IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

複合繊維

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかし、特許文献1で提供される物の形状は、ウィスカー、膜、基板という特定形状に限定されており、応用範囲が限定されてしまう。他方、繊維は、従来から種々の用途に適用されており、その応用範囲は、一般的に広い。 そこで、炭素物質を備えた繊維が望まれているが、本発明者らが知る限りでは、この構成を備えた実用的な繊維は存在しなかった。 本発明は、実情に鑑みてなされたものであり、高い熱伝導率及び高い電気伝導率を発揮する炭素物質が備えられるとともに、幅広い用途に適用可能な複合繊維を提供することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一形態は、金属炭化物の含有率が92重量%以上の金属炭化物含有繊維と、前記金属炭化物含有繊維の表面の90%以上を覆う炭素層と、を備えた複合繊維であって、前記金属炭化物含有繊維は、TiCまたはCrCによってコートされたSiC繊維であり、前記炭素層は、炭素原子が蜂の巣状に配列した構造を有し、前記金属炭化物含有繊維の表面近傍は、前記金属炭化物を構成する金属の含有・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の複合繊維は、繊維形状であるので、幅広い用途に適用可能である。また、本発明の複合繊維によれば、金属炭化物の含有率が92重量%以上の金属炭化物含有繊維を備えているので、耐熱性、強度共に優れている。更に、金属炭化物含有繊維の表面の90%以上を覆う炭素層を備えており、炭素層は、炭素原子が蜂の巣状に配列した構造を有するから、熱伝導率及び電気伝導率に優れる。しかも、金属炭化物含有繊維の表面近傍は、金属炭化物を構成する金属の含有割合が、表面に近づくほど減少する連続的な変化をしている。よって、金属炭化物含有繊維の表面と、炭素層との結合が強固となり、炭素層が金属炭化物含有繊維から剥がれにくい。
炭素層が、複層のカーボンナノチューブ、及び複層のグラフェンのうちの少なくとも1種を含む場合には、熱伝導率及び電気伝導率がより良好となる。
炭素層の径方向の平均厚みが10nm~500nmである場合には、複合繊維を折り曲げた際の、炭素層の破損が抑制される。また、平均厚みがこの範囲では、炭素層が厚すぎることに起因する、炭素層と金属炭化物含有繊維との界面でのクラック(剥がれ)が抑制される。
複合繊維の酸素含有率が1.2重量%以下であると、実際に複合繊維を使用して発熱した際に抵抗値変化が起きにくい。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の一実施形態における複合繊維の縦断面図である。
【図2】 本発明の一実施形態における複合繊維の横断面図である。
【図3】 図1の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。グラフェンのシートが金属炭化物含有繊維の長手方向に伸張している様子も示されている。
【図4】 複合繊維の調製方法を説明するための説明図である。
【図5】 抵抗値〔1〕〔2〕を測定するための測定サンプルを示す斜視図である。

代表図 図1本件の代表的な図

1 …複合繊維 3 …金属炭化物含有繊維 3A…芯部 3B…表層部 3C…表面 5 …炭素層 7 …グラフェンのシート 9 …カーボンナノチューブ 10…SiCのバルク 12…原料繊維 21…複合繊維の束 23…測定サンプル 25…銅箔

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