カーボンナノファイバー系耐熱性電磁波吸収体の新製法

碳纳米纤维基耐热电磁波吸收体的新制造方法

基本信息

批准号：
18560650
负责人：
多田旭男
金额：
$ 2.44万
依托单位：
Kitami Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

種々の無機多孔質基材に触媒金属水溶液を含浸させ、乾燥・熱分解を行なって細孔内に触媒金属酸化物微粒子を形成させた後、反応管に入れてメタンガスと500℃以上で接触させることによりまず金属酸化物微粒子を金属微粒子に還元し、続いてそれらの上でメタン分解反応を行なわせ、細孔内に導電性炭素粒子を蓄積させた。無機多孔質基材として市販発泡セラミック基材(イソライトレンガ)を用いた場合には反応温度が800℃であっても基材が熱変形せず、所期の電磁波吸収特性を示した。しかし、無機多孔質基材として発泡ガラスを用いた場合、反応温度が800℃では基材が熱変形を起こすことが多かった(特にリサイクルガラス発泡体)。また触媒金属としてて鉄を用いたときには電磁波吸収特性がきわめて低かった。熱変形は基材の融点が低いためシンタリングを起こすこと、酸化鉄はガラスと反応して鉄微粒子に還元されにくいケイ酸鉄を生成してメタン分解な阻害するため、導電性炭酸粒子を十分に生成しないことが原因であった。これらの知見は、無機多孔質基材として発泡カラス用いる場合には、シンタジンダしない温度でメタン分解反応を行なわせ、また触媒金属酸化物にはガラスとケイ酸塩を生成しにくいものを選択すればよいことを示唆する。実際、発泡ガラスに硝酸ニッケル水溶液を含浸させて酸化ニッケル粒子を細孔に生成させた場合には熱変形を起こすことなく、良い性能の電磁波吸収体を製造できた。基材として一辺が7cm程度の正四角錐形イソライトを用い、含浸法で触媒金属酸化粒子を細孔に形成させてメタン分解を行なった場合、炭素粒子濃度は表面部で高く内部では低くなった。それでも、その電磁波吸収特性は市販品に匹敵した。基材内外の炭素粒子濃度差は基材サイドが小さくなるほど縮まる傾向が見られたので、我が提案する方法は基材が小型化、平板化する高周波帯域用電磁波吸収体の製造に適していることがわかった。

将各种无机多孔基材用催化金属水溶液浸渍，干燥并热分解以在孔内形成催化金属氧化物细颗粒，然后置于反应管中并在500℃或更高的温度下与甲烷气体接触。结果，金属氧化物细粒首先被还原为金属细粒，然后对其进行甲烷分解反应，导电碳颗粒聚集在孔中。当使用市售的泡沫陶瓷基板(isolite砖)作为无机多孔基板时，即使在800℃的反应温度下基板也不会发生热变形，并且表现出预期的电磁波吸收性能。然而，当泡沫玻璃用作无机多孔基材时，基材经常在800℃的反应温度下发生热变形（尤其是回收的泡沫玻璃）。此外，当使用铁作为催化剂金属时，电磁波吸收性能极低。由于母材熔点低，热变形导致烧结，氧化铁与玻璃反应生成硅酸铁，难以还原为铁颗粒，抑制甲烷分解而无法生成。这些发现表明，当使用泡沫玻璃作为无机多孔基材时，甲烷分解反应应在不引起烧结的温度下进行，并且催化金属氧化物应选择不易生成玻璃和硅酸盐的金属氧化物。建议一些好东西。事实上，当泡沫玻璃用硝酸镍水溶液浸渍以在孔中形成氧化镍颗粒时，可以制造具有良好性能的电磁波吸收器而不会引起热变形。当使用边长约为7cm的四角锥孤石作为基材并使用浸渍法在孔中形成催化金属氧化物颗粒进行甲烷分解时，碳颗粒浓度在表面高而内部低。尽管如此，其电磁波吸收性能仍可与市售产品相媲美。随着基材侧变小，基材内外的碳颗粒浓度差异趋于减小，因此我们发现，我们提出的方法适合于制造基材变得更小且平坦的高频段电磁波吸收器。出去。