電磁波吸収素材 CMC カーボン・マイクロ・コイル

カーボンマイクロコイル(CMC)とは

1990年に岐阜大学 工学部 元島栖二教授らにより世界で初めて合成された新素材。
微量の硫黄化合物を含むアセチレンガスを熱分解して得られる。
マイクロメートルサイズのコイル状炭素繊維。

形状

二重らせん(右巻き、左巻き;一重も存在する)

寸法

繊維径: 0.01~1μm
コイル直径: 1~10μm
コイルピッチ: 0.01~1μm

組成

C (~98%)、H、O、S

物性

密度: 1.81~1.88g/cm3
表面積: 100~140m2/g
電気抵抗値: 0.1~10Ω・cm (バルク)

特徴

  • 電磁波を99.9%共振的に吸収
  • 10倍の伸張にも完全弾性変形
  • 各種センサー機能(電磁波、微小変位、微小圧力、温度、ガス、その他)
CMCを伸ばした状態の電子顕微鏡写真
CMCを伸ばした状態の電子顕微鏡写真

CMCの製造原理

化学気相法(CVD法)による触媒活性化熱分解

炭素源 + 水素 + 微量不純物 → 金属触媒と加熱 → CMC

炭素源: アセチレン
金属触媒: ニッケル微粉末
微量不純物: 硫化水素
加熱温度: 700~800°C

CMCの用途

電磁波吸収材

  • 携帯電話
  • パソコン
  • ITS
  • ETC
  • 電波暗室

メカトロニクス材料

  • マイクロアクチュエーター
  • マイクロサスペンション

エレクトロニクス材料

  • エネルギー変換材料
  • 電子線エミッター
  • キャパシタ
  • マイクロセンサー
  • アンテナ
  • 高周波フィルター

生物活性素子

  • 化粧品
  • 生物活性触媒

水素吸蔵材

  • 燃料電池
  • 水素貯蔵タンク

その他

  • 高弾性パッキング
  • マイクロフィルター
  • 3次元強化材料

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