단일 벽 에볼루션 바카라 나노 튜브를위한 대량 생산 기술 개발

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Nanotube 응용 연구 센터8364_8426Carbon NanotubeEDIPS 메소드)는 Meijo Nanocarbon Co, Ltd [하시모토 츠 요시 (Hashimoto Tsuyoshi) 대표] (이하 "Meijo Nanocarbon"이라고 함)로 옮겨졌으며,이 둘 사이의 공동 연구를 통해 EDIPS Nanotub를 사용하여 산업 생산 공장을 개발하여 대량 생산 방법을 보여 주었다

8660_8795화학 증기 증착 (CVD) 방법2014 년에 출시 될 예정입니다 이는 연구 및 개발 목적으로 시장에 다량의 고품질 고순도 샘플을 도입 할 수 있으며, 단일 벽 에볼루션 바카라 나노 튜브에 대한 실제 연구를 가속화 할 것으로 예상됩니다

이는 또한 민간 기업과의 협력 및 공동 연구 개발을 통해 공공 연구 기관의 연구 결과를 사회에 반환하는 방법에 대한 모델 사례로 간주 될 수 있습니다

개발 된 산업 생산 공장 (왼쪽, 비교는 스마트 폰) 및 고순도 (99% 이상) 단일 벽 에볼루션 바카라 나노 튜브 (직경 15 cm) (오른쪽)

단일 벽 에볼루션 바카라 나노 튜브 (SWCNT)는 강도의 20 배, 구리의 열 전도도의 10 배, 알루미늄 밀도의 절반, 실리콘 밀도의 10 배캐리어 이동성와 같은 우수한 특성으로 인해 광범위한 분야에 대한 적용이 예상되며, 많은 연구가 나노 기술을위한 가장 유망한 자료 중 하나로 전 세계적으로 수행되었습니다

그러나 지금까지 SWCNT는 대량 생산하기가 어려웠으며 현재 시장에 나와있는 SWCNT는 많은 구조적 결함과 순도가 낮으며 연구 및 개발을위한 샘플 제품과 같은 다양한 문제가있어 SWCNT의 실제 적용을 방해합니다

에볼루션 바카라는 고품질 탄소 나노 튜브의 합성 기술에 대한 연구를 수행했으며, 독립적 인 관리 기관인 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)의 "Nanocarbon Applied Product Creation Project"(2002-2006)의 결과로 EDIPS 방법을 개발하여 CVD 방법의 유형을 개발하여 소규모 장비조차 필요하지 않음을 입증했습니다Aisotech Press 발표 2006 년 5 월 11 일) 지금까지 우수한 SWCNT 합성 기술인 EDIPS 방법은 연구 결과를 사회에 반환하기 위해 여러 회사로 이전되었지만 고품질 SWCNT를 상업적으로 판매 할 수는 없었으며 이는 도전이되었습니다

반면, Meijo Nanocarbon은 주로 기존의 아크 방전 방법을 사용하여 SWCNT를 제조 및 판매했습니다 그러나, ARC 배출 방법은 질량 생산이 낮으며 많은 양의 비정질 에볼루션 바카라 및 흑연 불순물 에볼루션 바카라를 포함하는 문제입니다 비록 지금까지 SWCNT의 순도를 향상시키기 위해 정제 및 분리 기술을 개발해 왔지만, 합성 중에 높은 질량 생산과 고순도 및 고품질 고품질로 SWCNT를 생산하는 기술을 개발할 필요성을 느꼈습니다

따라서 이번에는 Meijo Nanocarbon이 보유한 SWCNT 제조와 관련된 다양한 기술과 에볼루션 바카라의 EDIPS 방법과 EDIPS 방법을위한 대량 생산 기술을 시연하고 산업 생산 공장을 개발하기로 결정했습니다

실험실 규모 제조 장비 및 EDIPS 방법을 사용한 다양한 노하우와 같은 에볼루션 바카라의 기술 정보를 기반으로 한 새로운 산업 생산 공장이 Meijo Nanocarbon Owari Seto 공장에 설치되었습니다 이 플랜트의 다양한 반응 조건을 최적화 한 결과, Meisho 나노 카본의 이전 SWCNT 생산 속도의 100 배의 생산 속도를 달성했습니다 또한 이번에 개발 된 산업 생산 공장은 에볼루션 바카라의 실험실 스케일 장비에 의해 합성 된 것과 유사하게 고급 SWCNT가 고 효율 수준에서 생산 될 수 있음을 확인했습니다 이것은 Edips 방법에 고유 한 프로세스를 추가하여 달성되었습니다 개발 된 산업 생산 공장에서 합성 된 SWCNT의 특징은 다음과 같습니다 우리는이 SWCNT를 출시 할 계획입니다

그림 1 라만 분광법 (레이저 파장 532 nm)

× 500,000 번	× 1 백만 번
그림 2 TEM (전송 전자 현미경) 사진

그림 3 Thermogravimetric 측정 (건조 공기)

공동 연구를 계속하고 있지만, 우리는 대량 생산 기술의 효율성을 더욱 향상시키고 개선하기 위해 계속 노력할 것이며, 고급 고품질 SWCNT를 회사에 공급하고 응용 프로그램 및 주변 기술을 개발하기를 원하는 고품질의 SWCNT를 공급함으로써 에볼루션 바카라 나노 튜브를 사용하여 제품 개발에 기여할 것입니다 (그림 4)

또한, 우리는 생산 규모를 확장하고 다양한 응용 제품을 개발하기 위해 협업하고자하는 회사를 찾고 있으며, 에볼루션 바카라 나노 튜브의 산업화를 목표로하는 기업 협업 및 협업 시스템을 적극적으로 구축하여 Meisho Nanocarbon의 SWCNT 분산 및 코팅 기술, 반 전제 기술 및 금속 SWCNT의 분리 기술과 결합 할 것입니다

그림 4 다양한 예상 용도

◆ Carbon Nanotube

꿀벌 격자 형태로 배열 된 평면 에볼루션 바카라 원자를 갖는 그래 핀의 구조, 그래 핀이 튜브로 컬링되는 구조 단일 벽 에볼루션 바카라 나노 튜브 (SWCNT : 단일 벽 에볼루션 바카라 나노 튜브)라고하며 그래 핀 시트가 상처를 입히는 방식은 금속 및 반도체 특성을 초래할 수 있습니다 또한, SWCNT는 중첩되며 다중 층의 다중 벽 에볼루션 바카라 나노 튜브 (MWCNT : 다중 벽 카본 나노 튜브)라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Edips Method

개선 된 직접 주입 열분해 합성 방법 (향상된 직접 분사 화분화 합성 방법) 이는 가스 상 흐름 방법, 화학 기상 증착 (CVD)의 유형으로부터 추가로 진화하는 촉매/가스 촉매 반응 방법이며, 기판을 사용하지 않고 연속적인 방법에 의해 에볼루션 바카라 나노 튜브를 합성하는 방법이다 이것은 가스상 흐름 방법에 의해 이전에 합성 된 불순물의 피할 수없는 오염이 생성 된 SWCNT의 양에 비해 매우 작기 때문에 정제가 거의 필요하지 않은 연속 에볼루션 바카라 나노 튜브 합성 기술이다[참조로 돌아 가기]

◆ 화학 증기 증착 (CVD) 방법

다양한 분해 반응과 같은 다양한 화학 반응을 사용하여 원료 물질로부터 화학 종이 생성 된 다음 표면 또는 기상에서 원하는 물질을 생성하기 위해 기질 또는 촉매에 공급되는 기술 낮은 제조 비용, 높은 생산 속도 및 쉬운 생산 규모 확장의 특성을 가지므로 대량 생산에 적합하므로 실리콘 기반 반도체 공정을 사용한 박막 제조와 같이 산업적으로 널리 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 캐리어 이동성

반도체 재료의 전기적 전도를 주로 담당하는 담체 (예 : 전자, 구멍)의 이동 용이성을 나타내는 양[참조로 돌아 가기]

◆ 라만 분광법

빛이 재료에 조사 될 때, Rayleigh가 산란 된 빛이라고 불리는 입사 빛과 동일한 파장의 빛 외에도, 그것은 흩어져 있으며, 매우 약하지만 입사광의 파장과는 매우 다릅니다 이 현상은 발견 자의 이름으로 인해 라만 산란이라고합니다 라만 분광법은이 약한 라만 산란 빛의 단일 파장 및 분광법으로 빛을 조사하는 방법이며, 분자 진동, 결정 격자 진동 등은 입사광과의 진동 주파수의 차이에 따라 측정 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ g/d 비율

CNT의 라만 분광법에 의해 관찰 된 CNT의 흑연 구조에서 평면 내 스트레칭 진동으로 인한 라만 밴드 인 G/D 비율은 G/D 비율로 불린다 종종 CNT 품질의 객관적인 지표로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 열만한 측정

프로그램에 따라 샘플의 온도를 변경하면서 샘플의 질량이 온도의 함수로 측정되는 평가 기술[참조로 돌아 가기]

◆ RBM

방사형 호흡 모드 (방사형 호흡 모드 : RBM)라는 에볼루션 바카라 나노 튜브에 내재 된 진동이며, 라만 분광법으로 측정 할 수 있습니다 그것은 에볼루션 바카라 나노 튜브가 확장되고 투표 방향으로 수축되는 진동입니다 이 주파수는 종종 에볼루션 바카라 나노 튜브의 직경의 역수에 비례하기 때문에 직경을 추정하는 데 사용됩니다[참조로 돌아 가기]