超高純度カーボン ナノチューブ-

超高純度カーボン ナノチューブ-

単層カーボン ナノチューブ(SWCNT)- と多層カーボン ナノチューブ(MWCNT)-。明らかな共通点にもかかわらず、単層カーボン ナノチューブと多層カーボン ナノチューブの物理的特性には、構造の違いにより大きな違いがあります。-
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1. 製品基本情報

製品名:超-高純度カーボン ナノチューブ (UHP-CNT)
製品カテゴリー:高純度グレードの多層壁 (MWCNT) / 単層壁 (SWCNT) CNT の-グレード-
純度グレード: Industrial Ultra-High Purity (>炭素純度 99.9%)
外観:深みのある黒色から金属光沢のある粉末で、流動性に優れています。
構造的完全性:構造欠陥を最小限に抑えた、高いグラファイト格子の完全性
特別な属性:触媒残留物-がなく、制御可能な表面官能基を備えています

2. コアパフォーマンスパラメータ

炭素純度:99.9 wt% 以上 (高温精製と酸処理の組み合わせによる)-

金属不純物含有量: <100 ppm (Fe, Co, Ni catalyst residues)

灰分含有量: <0.05 wt% (measured at 950°C in air)

黒鉛化度:ID/IG比<0.05 (Raman spectroscopy)

比表面積 (SSA):250-400 m²/g (MWCNT); 600-1000 m²/g (SWCNT)

かさ密度:0.08-0.15 g/cm3 (タップ密度カスタマイズ可能)

直径の均一性:直径分布CV<15%

3. 電気的特性

体積抵抗率:

本質的:10⁻⁴ - 10⁻³ Ω・cm (金属 SWCNT)

巨視的粉末:0.05 - 0.5 Ω・cm (圧縮時、接触抵抗の影響を受ける)

複合パフォーマンスでは:

0.5 wt% 負荷時: 10² - 10⁴ Ω・cm (ポリマーマトリックス)

2.0 wt% 負荷時: 10⁻¹ - 10¹ Ω・cm (パーコレーション達成)

主な利点:超高純度により、不純物によるキャリア散乱が最小限に抑えられ、理論上の限界に近い導電性が実現します。{0}

表面抵抗率:

Thin Films/Coatings: 50 - 500 Ω/sq (at >可視光線透過率85%)

導電性ペースト: 10² - 10³ Ω/sq (プリンテッドエレクトロニクス用)

パフォーマンス機能:純度の向上による表面状態密度の減少と接触抵抗の低下により、表面の導電性が大幅に向上します。

4. 分散特性

分散の課題と解決策:

前処理技術:-

プラズマ表面活性化

超臨界 CO₂- 分散促進

凝集を解くための低温ボールミル-{1}}

分散システムの互換性:

水系: Stable dispersion >界面活性剤なしで30日間

有機システム:NMP、DMF、THF での分散濃度は最大 5 mg/mL

ポリマーの溶解:スクリュー押出により分散効率40%向上

機能化オプション:

弱酸化処理(カルボキシル含有量0.5~2.0at%制御可能)

アミノ化修飾 (-NH₂ 密度: 1-3 基/nm²)

シランカップリング剤グラフト化(無機マトリックスとの界面結合を強化)

5. 物性

構造特性:

グラファイト層間間隔: 0.34 ± 0.01 nm (高結晶性)

Average wall number: 3-8 layers (MWCNTs); single-wall integrity >95% (SWCNT)

欠陥密度:<10¹⁰ cm⁻² (TEM statistics)

熱特性:

熱伝導率: 軸方向 3000-3500 W/(m・K);ラジアル 15-25 W/(m・K)

熱膨張係数 (CTE): 軸方向 -1.5×10-6 K-¹;ラジアル 15×10⁻⁶ K⁻¹

Oxidation onset temperature: 650-700°C in air; stable >不活性雰囲気中で1800度

機械的特性:

Tensile strength: >100 GPa (SWCNTs); >50 GPa (MWCNT)

弾性率:1.0~1.2TPa

Fatigue resistance: >10⁹ 曲げサイクル (曲率半径 5 μm の場合)

6. 用途と対象業界

最先端のエレクトロニクス:{0}

量子デバイスの相互接続

高周波トランジスタのチャネル材料(fT > 100 GHz)-

超電導複合材料の添加相

精密機器の製造:

原子間力顕微鏡 (AFM) プローブ チップ

走査型トンネル顕微鏡 (STM) 電極

高精度センサーひずみゲージ-

フロンティアエネルギーの応用:

全固体電池の 3D 導電性ネットワーク構築-

燃料電池セパレータ用導電性コーティング

熱電変換デバイス用界面材料

生物医療機器:

埋め込み型医療用電極

神経信号記録用マイクロアレイ

生体適合性の高い組織工学足場

航空宇宙の重要なコンポーネント:

衛星用導電性熱制御コーティング

宇宙船用電磁シールド複合材

軽量で高強度の構造部品の強化段階-

7. 原理と精製技術の経路

多段階の精製プロセス:

気相-精製段階:

蒸気-による接触酸化(非晶質炭素の選択的除去)

高温塩素処理(揮発性金属塩化物を生成)-

欠陥治癒のための水素還元

液相-精製段階:

密度勾配遠心分離(密度差に基づく)

電気泳動による分離 (表面電荷の違いに基づく)

サイズ排除クロマトグラフィー (流体力学的半径に基づく)

物理的分離技術:

超遠心分離(200,000g、キラリティー分離)

誘電泳動による分離 (AC 電界の誘電応答の違い)

フィールドフロー分別(フローフィールドと垂直フィールドの相乗効果)-

純度特性評価手法:

アモルファスカーボンの定量化のための温度-プログラム酸化(TPO)

微量金属検出用の誘導結合プラズマ質量分析法 (ICP-MS)

局所的な化学組成分析のための電子エネルギー損失分光法 (EELS)

8. 品質管理体制

原材料のトレーサビリティ管理:

金属触媒前駆体純度:99.999%(5Nグレード)

カーボンソースガス純度:99.9999%(6Nグレード)

反応器の材質: 高純度石英またはサファイアの内張り-

-プロセス中のモニタリング:

オンラインレーザー誘起破壊分光法(LIBS)-によるリアルタイムの金属含有量モニタリング-

-黒鉛化度モニタリングのためのその場ラマン分光法

リアルタイムの排気ガス組成検出のための質量分析計-

完成品試験プロトコル:

バッチ一貫性テスト:バッチごとに 10 個のランダムサンプルに対する統計的プロセス制御

究極の純度検証:ppb{0}}レベルの不純物検出のための中性子放射化分析(NAA)

構造完全性評価:高解像度 TEM と深層学習画像解析を組み合わせた-

認証と規格への準拠:

SEMI(半導体装置材料協会)規格に準拠

ナノマテリアルの特性評価に関する ASTM E2857-11 ガイドに準拠

ISO/TS 80004-13 ナノテクノロジー用語に従って認証済み

9. 代表的な試験データ

電気的性能の検証:

電界効果移動度: SWCNT 薄膜、150,000 cm²/(V・s) (室温)

Current-carrying capacity: Single MWCNT, >2×10⁹ A/cm² (真空環境)

接触抵抗: Au 電極-CNT 接触、<1 kΩ·μm

熱性能測定:

熱伝導率測定: 懸濁マイクロブリッジ法-、単一 SWCNT、3500±150 W/(m・K)

熱安定性: TGA-DSC 結合、0.5% 重量減少温度: 698 度 (空気)

複合材料の性能:

エポキシ樹脂 / 0.3 wt% UHP-CNT:

体積固有抵抗:4.2×103Ω・cm

熱伝導率:1.85W/(m・K)(450%増加)

ガラス転移温度(Tg):28度上昇

10. 梱包および保管仕様

クリーンパッケージングシステム:

一次包装:多層複合アルミニウム袋(外側 PET / 中央アルミニウム ホイル / 内側 PE)

二次コンテナ:ステンレス鋼製真空-密閉キャニスター(10⁻⁶ Pa までの真空が達成可能)

三次保護:-静電気防止、耐衝撃性-の輸送用ケース(MIL-STD-810G 準拠)

特殊なパッケージ構成:

不活性ガス保護:アルゴン-充填、O₂ 含有<1 ppm, H₂O content <0.1 ppm

遮光-デザイン:琥珀色の包装材、紫外線透過率-<0.1%

湿度表示:データロギング機能を備えた内蔵電子湿度センサー-

仕様とラベル:

標準サイズ:1g、5g、10g (研究開発グレード); 50g、100g、500g(量産グレード)

情報ラベル:バッチ番号、純度証明書、保管条件を含むQRコードトレーサビリティシステム

特別なマーキング:放射能スクリーニングマーク(偶発的な汚染がないことを保証)

保管と輸送:

長期保管:-真空下 -20 度、保存期間 5 年

使用上の推奨事項:開封後はグローブボックス内で取り扱ってください (H₂O/O₂)<0.1 ppm)

輸送条件:コールド チェーン輸送(2{2}8 度)-リアルタイム温度監視付き

11. 会社の技術力

研究開発プラットフォーム:

超クリーンな研究室:-クラス100のクリーンルーム、面積2000㎡

分析試験センター:収差補正された-TEM、μ-XRF、TOF-SIMSを搭載

パイロット-規模のプラットフォーム:全自動連続精製ライン

特許および技術ポートフォリオ:

コア特許: 32件 (PCT特許18件を含む)

独自のノウハウ-: さまざまな用途に特化した 15 セットの精製処方

製造能力:

カスタム装備:-装置メーカーと特殊な精製リアクターを共同開発しました

自動化レベル: Fully automated process control, product consistency >98%

品質保証体制:

品質トレーサビリティ:原材料から完成品までの完全なデジタルトレーサビリティ

国際認証:ISO 9001:2015、ISO 14001、ISO 45001

技術サービス能力:

アプリケーション開発チーム:60% 博士号保持者、平均 10 年の業界経験

カスタマーサポート:純度検証、アプリケーションテスト、プロセス最適化などの完全なサービススイートを提供します。

共同研究開発:-顧客と共同でアプリケーション ラボを設立し、カスタマイズされたソリューション開発を行う

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