JP2010257977A - Hollow heat source - Google Patents
Hollow heat source Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010257977A JP2010257977A JP2010097290A JP2010097290A JP2010257977A JP 2010257977 A JP2010257977 A JP 2010257977A JP 2010097290 A JP2010097290 A JP 2010097290A JP 2010097290 A JP2010097290 A JP 2010097290A JP 2010257977 A JP2010257977 A JP 2010257977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon nanotube
- heating element
- hollow
- electrode
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2214/00—Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
- H05B2214/04—Heating means manufactured by using nanotechnology
Abstract
Description
本発明は、中空熱源に関し、特にカーボンナノチューブを利用した中空熱源に関するものである。 The present invention relates to a hollow heat source, and more particularly to a hollow heat source using carbon nanotubes.
熱源は、人々の生活及び科学の研究などの分野において重要な役割を果たす。例えば、電気加熱器、電気ストーブ及び赤外線治療器などに応用される。中空熱源は、熱源の一種であり、立体構造体である。中空熱源は、加熱される物の各々の部分を同時に加熱することができ、加熱する面積が大きく、加熱の均一性がよく、効率が高い。 Heat sources play an important role in areas such as people's life and scientific research. For example, it is applied to an electric heater, an electric heater, an infrared therapy device, and the like. The hollow heat source is a kind of heat source and is a three-dimensional structure. The hollow heat source can simultaneously heat each part of the object to be heated, has a large heating area, good heating uniformity, and high efficiency.
従来技術として、中空熱源は、加熱素子及び少なくとも、二つの電極を含む。該少なくとも、二つの電極は、前記加熱素子の表面に設置され、該加熱素子に電気的に接続される。前記少なくとも二つの電極によって前記加熱素子に電流を流す場合、熱が該加熱素子から放出される。従来の中空熱源は、金属のフィラメント又は炭素繊維を加熱素子として、電気エネルギーを熱エネルギーに転換するものである。 As a prior art, a hollow heat source includes a heating element and at least two electrodes. The at least two electrodes are disposed on the surface of the heating element and are electrically connected to the heating element. When a current is passed through the heating element by the at least two electrodes, heat is released from the heating element. A conventional hollow heat source converts electric energy into heat energy using a metal filament or carbon fiber as a heating element.
しかし、前記金属のフィラメント又は炭素繊維は、強度が悪く、折れやすく、重量が重い。特に前記金属のフィラメントを所定の角度に曲げる場合には、該金属のフィラメントがより折れやすくなるという欠点がある。また、前記金属のフィラメント又は炭素繊維から放出した熱は、標準的な波長で外部に放射するので、電気エネルギーを熱エネルギーに転換する効率が低く、エネルギーが浪費されるという欠点がある。 However, the metal filament or carbon fiber has poor strength, is easy to break, and is heavy. In particular, when the metal filament is bent at a predetermined angle, there is a drawback that the metal filament is more easily broken. In addition, since heat emitted from the metal filament or carbon fiber is radiated to the outside at a standard wavelength, there is a disadvantage that the efficiency of converting electric energy into heat energy is low and energy is wasted.
従って、本発明は、電気エネルギーを熱エネルギーに転換する効率が高い中空熱源を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hollow heat source with high efficiency for converting electric energy into heat energy.
中空熱源は、加熱素子と、前記加熱素子と電気的に接続された少なくとも二つの電極と、反射層と、を含む。前記加熱素子がカーボンナノチューブ複合構造体を含む中空の三次元構造であり、前記カーボンナノチューブ複合構造体が自立構造を有するカーボンナノチューブ構造体及び基体材料を含み、該カーボンナノチューブ構造体と基体材料が複合される。前記カーボンナノチューブ構造体が、複数のカーボンナノチューブを含む。 The hollow heat source includes a heating element, at least two electrodes electrically connected to the heating element, and a reflective layer. The heating element has a hollow three-dimensional structure including a carbon nanotube composite structure, the carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube structure having a self-supporting structure and a base material, and the carbon nanotube structure and the base material are combined. Is done. The carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotubes.
前記カーボンナノチューブ構造体が複数の微孔が形成され、前記基体材料が、前記複数の微孔の中に浸透する。 The carbon nanotube structure is formed with a plurality of micropores, and the base material penetrates into the plurality of micropores.
従来の中空熱源と比べると、本発明の中空熱源には、下記の優れた点がある。 Compared with the conventional hollow heat source, the hollow heat source of the present invention has the following excellent points.
前記基体材料と前記自立構造体を有するカーボンナノチューブ構造体とを直接に複合し、加熱素子を形成することによって、前記カーボンナノチューブが、前記加熱素子において、カーボンナノチューブ構造体の形態を保持するので、前記加熱素子におけるカーボンナノチューブが、均一的に分布し、導電経路を形成することができ、従来技術におけるカーボンナノチューブが、溶液に分散された濃度に制限されることと比べて、該カーボンナノチューブは、前記加熱素子における含有量が９９％に達することができる。従って、前記中空熱源は、電気エネルギーを熱エネルギーに転換する効率は高く、該中空熱源の放熱温度を高めることができる。 By directly combining the base material and the carbon nanotube structure having the self-supporting structure to form a heating element, the carbon nanotube retains the form of the carbon nanotube structure in the heating element. The carbon nanotubes in the heating element are uniformly distributed and can form a conductive path. Compared with the carbon nanotubes in the prior art limited to the concentration dispersed in the solution, the carbon nanotubes The content in the heating element can reach 99%. Therefore, the hollow heat source is highly efficient in converting electrical energy into heat energy, and can increase the heat radiation temperature of the hollow heat source.
前記中空熱源において、加熱素子がカーボンナノチューブ構造体を含み、該カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブが均一的に配列され、該加熱素子が均一な厚さ及び抵抗を有するので、該加熱素子は、均一的に熱を放出することができる。前記カーボンナノチューブが電気エネルギーを熱エネルギーに転換する効率が高いので、前記中空熱源は、昇温速度が速く、熱応答速度が速く、熱交換速度が速い。 In the hollow heat source, the heating element includes a carbon nanotube structure, the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure are uniformly arranged, and the heating element has a uniform thickness and resistance. Heat can be released. Since the carbon nanotube has a high efficiency of converting electric energy into heat energy, the hollow heat source has a high temperature rising rate, a high thermal response speed, and a high heat exchange rate.
前記加熱素子おけるカーボンナノチューブが優れた力学性能、優れた靭性及び優れた機械強度を有するので、該加熱素子は、優れた力学性能、優れた靭性と機械強度を有し、使用寿命が長くなる。更に、カーボンナノチューブ構造体及び柔軟性の基体が複合し、前記加熱素子が形成する場合、該加熱素子を利用して、柔軟性の中空熱源を製造することができる。 Since the carbon nanotube in the heating element has excellent mechanical performance, excellent toughness and excellent mechanical strength, the heating element has excellent mechanical performance, excellent toughness and mechanical strength, and has a long service life. Further, when the carbon nanotube structure and the flexible substrate are combined to form the heating element, a flexible hollow heat source can be manufactured using the heating element.
前記加熱素子おけるカーボンナノチューブの直径が小さいので、該加熱素子は、厚さが小さい。従って、極めて小型の中空熱源を製造することができ、該小型の中空熱源を利用して、小型の加熱対象となる素子を加熱することができる。 Since the diameter of the carbon nanotube in the heating element is small, the heating element has a small thickness. Therefore, an extremely small hollow heat source can be manufactured, and a small element to be heated can be heated using the small hollow heat source.
前記基体の材料は、ポリマーに制限されなく、温度の範囲が広いので、前記中空熱源が更に広く応用されることができる。 The material of the substrate is not limited to a polymer, and since the temperature range is wide, the hollow heat source can be more widely applied.
前記カーボンナノチューブ構造体が、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムからなる場合、前記カーボンナノチューブフィルムにおける複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されるので、優れた導電性を有する。従って、前記中空熱源は、優れた加熱性能を有する。また、前記カーボンナノチューブフィルムが所定の透明度を有するので、透明の中空熱源を製造することができる。 When the carbon nanotube structure is made of a drone structure carbon nanotube film, the plurality of carbon nanotubes in the carbon nanotube film are connected to each other along the same direction, so that the carbon nanotube structure has excellent conductivity. Therefore, the hollow heat source has excellent heating performance. Further, since the carbon nanotube film has a predetermined transparency, a transparent hollow heat source can be manufactured.
前記基体材料と前記自立構造体を有するカーボンナノチューブ構造体とを直接複合し、加熱素子を形成する方法は、簡単である。且つ前記カーボンナノチューブが前記加熱素子における含有量が容易に制御することができる。前記自立構造体を有するカーボンナノチューブ構造体と前記基体材料とを直接複合した後、該カーボンナノチューブ構造体が従来の状態を保持することができる。従って、前記加熱素子は、純カーボンナノチューブ構造体からなる加熱素子とほとんど同じ熱を放出することができる。 A method of directly combining the base material and the carbon nanotube structure having the self-standing structure to form a heating element is simple. In addition, the content of the carbon nanotubes in the heating element can be easily controlled. After the carbon nanotube structure having the self-standing structure and the base material are directly combined, the carbon nanotube structure can maintain the conventional state. Therefore, the heating element can release almost the same heat as the heating element made of a pure carbon nanotube structure.
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明は、立体の中空熱源を提供する。該中空熱源は、中空の三次元支持体と、加熱素子と、第一電極及び第二電極と、を含む。前記加熱素子は、前記中空の三次元支持体の表面に設置される。前記第一電極及び前記第二電極は、それぞれ前記加熱素子に電気的に接続され、該加熱素子を電源に電気的に接続させることに用いられる。 The present invention provides a three-dimensional hollow heat source. The hollow heat source includes a hollow three-dimensional support, a heating element, a first electrode, and a second electrode. The heating element is installed on the surface of the hollow three-dimensional support. The first electrode and the second electrode are each electrically connected to the heating element, and are used to electrically connect the heating element to a power source.
前記中空の三次元支持体は、前記加熱素子を支持し、該加熱素子を中空の立体構造体に形成させることに用いられる。前記加熱素子は複数の方向から前記中空の空間を加熱して、該加熱素子の加熱効率を高めることができる。前記中空の三次元支持体の材料は、例えば、セラミックス、ガラス、樹脂、石英などの硬性材料であってもよく、プラスチック及び柔らかい繊維などの柔軟性の材料であってもよい。前記中空の三次元支持体が柔軟性の材料を採用する場合、実際の応用に応じて、任意の形状に湾曲させることができる。前記中空の三次元支持体は、中空の構造を有する。該中空の構造は、加熱対象の形状によって、変えることができる。前記中空の三次元支持体の形状は、チューブ状、球形状又は中空の直方体形状などである。 The hollow three-dimensional support is used for supporting the heating element and forming the heating element into a hollow three-dimensional structure. The heating element can heat the hollow space from a plurality of directions to increase the heating efficiency of the heating element. The material of the hollow three-dimensional support may be a hard material such as ceramics, glass, resin, or quartz, or may be a flexible material such as plastic or soft fiber. When the hollow three-dimensional support employs a flexible material, the hollow three-dimensional support can be curved into an arbitrary shape depending on the actual application. The hollow three-dimensional support has a hollow structure. The hollow structure can be changed depending on the shape of the object to be heated. The shape of the hollow three-dimensional support is a tube shape, a spherical shape, or a hollow rectangular parallelepiped shape.
前記加熱素子は、前記中空の三次元支持体の裏表面又は外表面に設置される。前記中空の三次元支持体の裏表面とは、該中空の三次元支持体の、中空の空間に面した表面である。前記中空の三次元支持体の外表面とは、該中空の三次元支持体の前記裏表面と対向する反対の表面である。前記加熱素子は、カーボンナノチューブ複合構造体である。該カーボンナノチューブ複合構造体は、接着剤又は機械方式を利用し、前記中空の三次元支持体の表面に設置することができる。 The heating element is installed on the back surface or the outer surface of the hollow three-dimensional support. The back surface of the hollow three-dimensional support is a surface of the hollow three-dimensional support facing the hollow space. The outer surface of the hollow three-dimensional support is an opposite surface facing the back surface of the hollow three-dimensional support. The heating element is a carbon nanotube composite structure. The carbon nanotube composite structure can be installed on the surface of the hollow three-dimensional support using an adhesive or a mechanical system.
前記加熱素子は、カーボンナノチューブ複合構造体である。該カーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブ構造体及び基体を含む。該カーボンナノチューブ構造体及び基体が複合される。具体的には、前記カーボンナノチューブ構造体が複数の微孔を含むので、前記基体の材料は、前記カーボンナノチューブ構造体の微孔に浸漬し、カーボンナノチューブ複合構造体が形成される。前記基体の体積が大きい場合、前記カーボンナノチューブ構造体が前記基体の中に置かれ、該基体に被覆される。 The heating element is a carbon nanotube composite structure. The carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube structure and a substrate. The carbon nanotube structure and the substrate are combined. Specifically, since the carbon nanotube structure includes a plurality of micropores, the base material is immersed in the micropores of the carbon nanotube structure, thereby forming a carbon nanotube composite structure. When the volume of the substrate is large, the carbon nanotube structure is placed in the substrate and covered with the substrate.
前記カーボンナノチューブ構造体が自立構造を有する。ここで、自立構造とは、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態のことである。すなわち、前記カーボンナノチューブ構造体を対向する両側から支持して、前記カーボンナノチューブ構造体の構造を変化させずに、前記カーボンナノチューブ構造体を懸架させることができることを意味する。前記カーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブを含み、該複数のカーボンナノチューブが分子間力で接続され、均一に分布されるので、該カーボンナノチューブ構造体が所定の形状を有する。前記カーボンナノチューブ構造体は、膜状構造又は線状構造である。前記カーボンナノチューブ構造体において、隣接するカーボンナノチューブの間に複数の隙間があるので、前記カーボンナノチューブ構造体には、複数の微孔が形成され、該微孔の直径が１０マイクロメートル以下である。従って、前記基体の材料は、前記カーボンナノチューブ構造体における微孔の中に浸漬し、該カーボンナノチューブ構造体と緊密に結合する。 The carbon nanotube structure has a self-supporting structure. Here, the self-supporting structure is a form in which the carbon nanotube structure can be used independently without using a support material. That is, it means that the carbon nanotube structure can be suspended by supporting the carbon nanotube structure from opposite sides without changing the structure of the carbon nanotube structure. The carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotubes, and the plurality of carbon nanotubes are connected by an intermolecular force and are uniformly distributed. Therefore, the carbon nanotube structure has a predetermined shape. The carbon nanotube structure has a film-like structure or a linear structure. Since there are a plurality of gaps between adjacent carbon nanotubes in the carbon nanotube structure, a plurality of micropores are formed in the carbon nanotube structure, and the diameter of the micropores is 10 micrometers or less. Accordingly, the base material is immersed in the micropores in the carbon nanotube structure and is closely bonded to the carbon nanotube structure.
前記カーボンナノチューブ複合構造体は、膜状のカーボンナノチューブ複合構造体又は、少なくとも一つの線状のカーボンナノチューブ複合構造体を含む。該膜状のカーボンナノチューブ複合構造体又は、少なくとも一つの線状のカーボンナノチューブ複合構造体は、前記中空の三次元支持体の表面に設置される。 The carbon nanotube composite structure includes a film-like carbon nanotube composite structure or at least one linear carbon nanotube composite structure. The membrane-like carbon nanotube composite structure or at least one linear carbon nanotube composite structure is placed on the surface of the hollow three-dimensional support.
一つの例として、前記膜状のカーボンナノチューブ複合構造体は、二次元の構造体である。この場合、前記膜状のカーボンナノチューブ複合構造体は、前記中空の三次元支持体の外表面に被覆し、又は巻き付くことができ、或いは、接着剤又は機械方式で前記中空の三次元支持体の裏表面に固定することもできる。前記カーボンナノチューブ構造体と前記基体材料とを複合させる方式によって、前記膜状のカーボンナノチューブ複合構造体の具体的な構造は、下記の二種に分類される。 As an example, the film-like carbon nanotube composite structure is a two-dimensional structure. In this case, the membrane-like carbon nanotube composite structure can be coated or wound on the outer surface of the hollow three-dimensional support, or the hollow three-dimensional support can be formed by an adhesive or a mechanical method. It can also be fixed to the back surface of. The specific structure of the film-like carbon nanotube composite structure is classified into the following two types depending on the method of combining the carbon nanotube structure and the base material.
第一種では、図１を参照すると、前記加熱素子は、前記膜状のカーボンナノチューブ複合構造体である。該膜状のカーボンナノチューブ複合構造体、膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４及び基体２０４２を含む。前記膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４に複数の微孔があるので、前記基体２０４２の材料は、該膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４の微孔の中に浸漬できる。前記膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４が母体として、前記基体２０４２の材料が添加材料として、母体とする前記膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４の微孔の中に添加される。前記膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４が複数のカーボンナノチューブフィルムを含む場合、該複数のカーボンナノチューブフィルムが積層して設置される。前記膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４は、一つのカーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、該カーボンナノチューブ線状構造体が膜状の自立構造体に形成される。前記膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４が複数のカーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、該複数のカーボンナノチューブ線状構造体が平行して設置され、交差して設置され、又は相互に編んで、膜状の自立構造体を形成することができる。前記膜状のカーボンナノチューブ構造体２０４４は、カーボンナノチューブフィルム及びカーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、前記カーボンナノチューブ線状構造体が前記カーボンナノチューブフィルムの少なくとも一つの表面に設置される。 In the first type, referring to FIG. 1, the heating element is the film-like carbon nanotube composite structure. The film-like carbon nanotube composite structure, the film-like carbon nanotube structure 2044 and the substrate 2042 are included. Since the film-like carbon nanotube structure 2044 has a plurality of micropores, the material of the base body 2042 can be immersed in the micropores of the film-like carbon nanotube structure 2044. The film-like carbon nanotube structure 2044 is added as a base material, and the material of the base 2042 is added as an additive material into the micropores of the film-like carbon nanotube structure 2044 as a base material. When the film-like carbon nanotube structure 2044 includes a plurality of carbon nanotube films, the plurality of carbon nanotube films are stacked and installed. When the film-like carbon nanotube structure 2044 includes one carbon nanotube linear structure, the carbon nanotube linear structure is formed into a film-like free-standing structure. When the film-like carbon nanotube structure 2044 includes a plurality of carbon nanotube linear structures, the plurality of carbon nanotube linear structures are installed in parallel, crossed, or knitted together, A film-like self-supporting structure can be formed. When the film-like carbon nanotube structure 2044 includes a carbon nanotube film and a carbon nanotube linear structure, the carbon nanotube linear structure is disposed on at least one surface of the carbon nanotube film.
第二種では、図２を参照すると、前記膜状のカーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブ構造体２０４４及び基体２０４２を含む。前記基体２０４２は、膜状の構造であり、前記カーボンナノチューブ構造体２０４４が前記基体２０４２の中に分布される。さらに、前記カーボンナノチューブ構造体２０４４は、前記基体２０４２の中に均一的に分布されることが好ましい。前記基体２０４２は、前記カーボンナノチューブ構造体２０４４を完全に被覆することができる。又は、少なくとも、一部の基体２０４２の材料が前記カーボンナノチューブ構造体２０４４の中に浸漬する。前記カーボンナノチューブ構造体２０４４が平行して、間隔を置いて設置された複数のカーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、該カーボンナノチューブ線状構造体は、前記第一電極から前記第二電極へ延びる。 In the second type, referring to FIG. 2, the film-like carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube structure 2044 and a substrate 2042. The base body 2042 has a film-like structure, and the carbon nanotube structures 2044 are distributed in the base body 2042. Further, the carbon nanotube structures 2044 are preferably distributed uniformly in the base body 2042. The base body 2042 can completely cover the carbon nanotube structure 2044. Alternatively, at least part of the material of the base body 2042 is immersed in the carbon nanotube structure 2044. When the carbon nanotube structure 2044 includes a plurality of carbon nanotube linear structures arranged in parallel and spaced apart, the carbon nanotube linear structure extends from the first electrode to the second electrode. .
もう一つの例として、前記線状のカーボンナノチューブ複合構造体は、一次元の構造体である。この場合、前記線状のカーボンナノチューブ複合構造体は、下記の二種に分類される。 As another example, the linear carbon nanotube composite structure is a one-dimensional structure. In this case, the linear carbon nanotube composite structure is classified into the following two types.
第一種では、前記線状のカーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブ線状構造体及び基体を含む。前記カーボンナノチューブ線状構造体に多くの微孔があるので、前記基体の材料は、該カーボンナノチューブ線状構造体の微孔の中に浸漬する。 In the first type, the linear carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube linear structure and a substrate. Since the carbon nanotube linear structure has many micropores, the base material is immersed in the micropores of the carbon nanotube linear structure.
第二種では、前記線状のカーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブ線状構造体及び基体を含む。前記カーボンナノチューブ線状構造体は、前記基体の中に複合される。 In the second type, the linear carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube linear structure and a substrate. The carbon nanotube linear structure is composited in the substrate.
前記カーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブを含み、該複数のカーボンナノチューブが分子間力で接続され、均一に分布される。前記カーボンナノチューブ構造体に、前記複数のカーボンナノチューブが配向し又は配向せずに配置されている。前記複数のカーボンナノチューブの配列方式により、前記カーボンナノチューブ構造体は非配向型のカーボンナノチューブ構造体及び配向型のカーボンナノチューブ構造体の二種に分類される。前記非配向型のカーボンナノチューブ構造体では、カーボンナノチューブが異なる方向に沿って配置され、又は絡み合っている。前記配向型のカーボンナノチューブ構造体では、前記複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列している。又は、配向型のカーボンナノチューブ構造体において、配向型のカーボンナノチューブ構造体が二つ以上の領域に分割される場合、各々の領域における複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されている。この場合、異なる領域におけるカーボンナノチューブの配列方向は異なる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さが０．５ナノメートル〜１．０ミリメートルである。前記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブである。前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブである場合、直径は０．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが二層カーボンナノチューブである場合、直径は１ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが多層カーボンナノチューブである場合、直径は１．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定される。前記カーボンナノチューブ構造体は、配向型のカーボンナノチューブ構造体であることが好ましい。 The carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotubes, and the plurality of carbon nanotubes are connected by an intermolecular force and are uniformly distributed. In the carbon nanotube structure, the plurality of carbon nanotubes are arranged with or without orientation. According to the arrangement method of the plurality of carbon nanotubes, the carbon nanotube structure is classified into two types: a non-oriented carbon nanotube structure and an oriented carbon nanotube structure. In the non-oriented carbon nanotube structure, the carbon nanotubes are arranged or entangled along different directions. In the oriented carbon nanotube structure, the plurality of carbon nanotubes are arranged along the same direction. Alternatively, in the oriented carbon nanotube structure, when the oriented carbon nanotube structure is divided into two or more regions, a plurality of carbon nanotubes in each region are arranged along the same direction. In this case, the arrangement directions of the carbon nanotubes in different regions are different. The carbon nanotube structure has a thickness of 0.5 nanometer to 1.0 millimeter. The carbon nanotube is a single-walled carbon nanotube, a double-walled carbon nanotube, or a multi-walled carbon nanotube. When the carbon nanotube is a single-walled carbon nanotube, the diameter is set to 0.5 nm to 50 nm. When the carbon nanotube is a double-walled carbon nanotube, the diameter is set to 1 nm to 50 nm. In the case of a nanotube, the diameter is set to 1.5 nm to 50 nm. The carbon nanotube structure is preferably an oriented carbon nanotube structure.
前記カーボンナノチューブ構造体の熱応答速度は、該カーボンナノチューブ構造体の厚さと関係がある。前記カーボンナノチューブ構造体は、同じ表面積を有する場合、その厚さが厚ければ、熱応答速度が遅くなり、その厚さが薄ければ、熱応答速度が速くなる。前記カーボンナノチューブ構造体の純度が高く、該カーボンナノチューブ構造体は大きな比表面積（例えば、１００ｍ２／ｇ以上）を有するので、該カーボンナノチューブ構造体の単位面積当たりの熱容量は、０（０は含まず）〜２×１０−４Ｊ／ｃｍ２・Ｋであるが、好ましくは、０（０は含まず）〜１．７×１０−６Ｊ／ｃｍ２・Ｋである。前記カーボンナノチューブ構造体の単位面積当たりの熱容量が非常に低いので、前記加熱素子を速やかに加熱させることができる。即ち、前記カーボンナノチューブ構造体は、速い熱応答速度がある。前記カーボンナノチューブ構造体の密度が低く、１．３５ｇ／ｃｍ３程度に達するので、前記カーボンナノチューブ構造体の光透過性が高い。 The thermal response speed of the carbon nanotube structure is related to the thickness of the carbon nanotube structure. When the carbon nanotube structures have the same surface area, the thermal response speed is slow if the thickness is large, and the thermal response speed is fast if the thickness is thin. Since the purity of the carbon nanotube structure is high and the carbon nanotube structure has a large specific surface area (for example, 100 m 2 / g or more), the heat capacity per unit area of the carbon nanotube structure is 0 (0 is included) 1) to 2 × 10 −4 J / cm 2 · K, preferably 0 (not including 0) to 1.7 × 10 −6 J / cm 2 · K. Since the heat capacity per unit area of the carbon nanotube structure is very low, the heating element can be quickly heated. That is, the carbon nanotube structure has a high thermal response speed. Since the density of the carbon nanotube structure is low and reaches about 1.35 g / cm 3 , the light transmittance of the carbon nanotube structure is high.
具体的には、前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚の、カーボンナノチューブフィルム、カーボンナノチューブ線状構造体、又はカーボンナノチューブフィルム及びカーボンナノチューブ線状構造体の組み合わせを含む。前記カーボンナノチューブ構造体が複数のカーボンナノチューブフィルムを含む場合、前記複数のカーボンナノチューブフィルムが積層して設置される。前記カーボンナノチューブ構造体が複数のカーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、該複数のカーボンナノチューブ線状構造体が平行して設置され、交差して設置され、又は編んで、二次元のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。また、前記カーボンナノチューブ構造体は、前記カーボンナノチューブ線状構造体を巻き付くことにより、二次元のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。 Specifically, the carbon nanotube structure includes at least one carbon nanotube film, a carbon nanotube linear structure, or a combination of a carbon nanotube film and a carbon nanotube linear structure. When the carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotube films, the plurality of carbon nanotube films are stacked and installed. When the carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotube linear structures, the plurality of carbon nanotube linear structures are installed in parallel, crossed, or knitted to form a two-dimensional carbon nanotube structure. The body can be formed. The carbon nanotube structure can form a two-dimensional carbon nanotube structure by winding the carbon nanotube linear structure.
本発明のカーボンナノチューブフィルムとしては、以下の（一）乃至（四）のものが挙げられる。
（一）ドローン構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含む。図３を参照すると、単一の前記ドローン構造カーボンナノチューブフィルム１４３ａは、超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ ａｒｒａｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献１を参照）から引き出して得られ、自立構造を有したものである。単一の前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａにおいて、前記複数のカーボンナノチューブの大部分は、前記カーボンナノチューブフィルムの表面に平行に、カーボンナノチューブフィルムを引き出す方向に沿って、且つ、同じ方向に沿って配列されている。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で端と端が接続されている。
Examples of the carbon nanotube film of the present invention include the following (1) to (4).
(1) Drone structure carbon nanotube film The carbon nanotube structure includes at least one drone structure carbon nanotube film. Referring to FIG. 3, the single drone-structured carbon nanotube film 143a is obtained by pulling out from a super-aligned carbon nanotube array (see Superaligned array of carbon nanotubes, Non-Patent Document 1), and has a self-supporting structure. is there. In the single carbon nanotube film 143a, most of the plurality of carbon nanotubes are arranged in parallel to the surface of the carbon nanotube film, along the direction of drawing out the carbon nanotube film, and along the same direction. Yes. The ends of the plurality of carbon nanotubes are connected by an intermolecular force.
微視的には、前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａにおいて、前記同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブ以外に、該同じ方向に沿っておらずランダムな方向を向いたカーボンナノチューブも存在している。ここで、該ランダムな方向を向いたカーボンナノチューブは、前記同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブと比べて、割合は小さい。 Microscopically, in the carbon nanotube film 143a, in addition to the plurality of carbon nanotubes arranged along the same direction, there are carbon nanotubes which are not along the same direction but are oriented in a random direction. . Here, the proportion of the carbon nanotubes oriented in the random direction is smaller than that of the plurality of carbon nanotubes arranged along the same direction.
図４を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａは、複数のカーボンナノチューブセグメント１４３ｂを含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメント１４３ｂは、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。それぞれのカーボンナノチューブセグメント１４３ｂは、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブ１４５を含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメント１４３ｂにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ１４５の長さは実質的に同じである。前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａを有機溶剤に浸漬させることにより、前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａの強靭性及び機械強度を高めることができる。前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａの厚さが１０マイクロメートル以下である場合、該カーボンナノチューブフィルム１４３ａの透光率が９６％以上程度に達するため、透明熱源に用いられることも可能である。一枚の前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａの単位面積当たりの熱容量は、１．７×１０−６Ｊ／ｃｍ２・Ｋ以下である。 Referring to FIG. 4, the single carbon nanotube film 143a includes a plurality of carbon nanotube segments 143b. The plurality of carbon nanotube segments 143b are connected to each other by an intermolecular force along the length direction. Each carbon nanotube segment 143b includes a plurality of carbon nanotubes 145 connected in parallel to each other by intermolecular force. In the single carbon nanotube segment 143b, the lengths of the plurality of carbon nanotubes 145 are substantially the same. By immersing the carbon nanotube film 143a in an organic solvent, the toughness and mechanical strength of the carbon nanotube film 143a can be increased. When the thickness of the carbon nanotube film 143a is 10 micrometers or less, since the light transmittance of the carbon nanotube film 143a reaches about 96% or more, it can be used as a transparent heat source. The heat capacity per unit area of the single carbon nanotube film 143a is 1.7 × 10 −6 J / cm 2 · K or less.
前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された複数の前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａを含む場合、隣接する前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａは、分子間力で結合されている。隣接する前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａにおけるカーボンナノチューブ１４５は、それぞれ０°〜９０°の角度で交差している。隣接する前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａにおけるカーボンナノチューブ１４５が０°以上の角度で交差する場合、前記カーボンナノチューブ構造体に複数の微孔が形成され、該微孔の直径が１０マイクロメートル以下である。又は、前記複数のカーボンナノチューブフィルム１４３ａは、同一平面上に隙間なく並列されることもできる。 When the carbon nanotube structure includes a plurality of stacked carbon nanotube films 143a, the adjacent carbon nanotube films 143a are bonded by intermolecular force. The carbon nanotubes 145 in the adjacent carbon nanotube films 143a intersect each other at an angle of 0 ° to 90 °. When the carbon nanotubes 145 in the adjacent carbon nanotube film 143a intersect at an angle of 0 ° or more, a plurality of micropores are formed in the carbon nanotube structure, and the diameter of the micropores is 10 micrometers or less. Alternatively, the plurality of carbon nanotube films 143a may be juxtaposed on the same plane without a gap.
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は次のステップを含む。 The method for manufacturing the carbon nanotube film includes the following steps.
第一ステップでは、カーボンナノチューブアレイを提供する。該カーボンナノチューブアレイは、超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ ａｒｒａｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献１を参照）であり、該超配列カーボンナノチューブアレイの製造方法は、化学気相堆積法を採用する。該製造方法は、次のステップを含む。ステップ（ａ）では、平らな基材を提供し、該基材はＰ型のシリコン基材、Ｎ型のシリコン基材及び酸化層が形成されたシリコン基材のいずれか一種である。本実施例において、４インチのシリコン基材を選択することが好ましい。ステップ（ｂ）では、前記基材の表面に、均一的に触媒層を形成する。該触媒層の材料は鉄、コバルト、ニッケル及びその２種以上の合金のいずれか一種である。ステップ（ｃ）では、前記触媒層が形成された基材を７００℃〜９００℃の空気で３０分〜９０分間アニーリングする。ステップ（ｄ）では、アニーリングされた基材を反応炉に置き、保護ガスで５００℃〜７４０℃の温度で加熱した後で、カーボンを含むガスを導入して、５分〜３０分間反応を行って、超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ ａｒｒａｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献１）を成長させることができる。該カーボンナノチューブアレイの高さは１００マイクロメートル以上である。該カーボンナノチューブアレイは、互いに平行し、基材に垂直に生長する複数のカーボンナノチューブからなる。該カーボンナノチューブは、長さが長いため、部分的にカーボンナノチューブが互いに絡み合っている。生長の条件を制御することによって、前記カーボンナノチューブアレイは、例えば、アモルファスカーボン及び残存する触媒である金属粒子などの不純物を含まなくなる。 In the first step, a carbon nanotube array is provided. The carbon nanotube array is a super aligned carbon nanotube array (see Superaligned array of carbon nanotubes, Non-Patent Document 1), and a chemical vapor deposition method is employed as a method of manufacturing the super aligned carbon nanotube array. The manufacturing method includes the following steps. In step (a), a flat substrate is provided, and the substrate is any one of a P-type silicon substrate, an N-type silicon substrate, and a silicon substrate on which an oxide layer is formed. In this embodiment, it is preferable to select a 4-inch silicon substrate. In step (b), a catalyst layer is uniformly formed on the surface of the substrate. The material of the catalyst layer is any one of iron, cobalt, nickel and two or more alloys thereof. In step (c), the substrate on which the catalyst layer has been formed is annealed with air at 700 ° C. to 900 ° C. for 30 minutes to 90 minutes. In step (d), the annealed substrate is placed in a reaction furnace, heated with a protective gas at a temperature of 500 ° C. to 740 ° C., and then a carbon-containing gas is introduced to react for 5 to 30 minutes. Thus, it is possible to grow a super aligned carbon nanotube array (Superaligned array of carbon nanotubes, Non-Patent Document 1). The carbon nanotube array has a height of 100 micrometers or more. The carbon nanotube array is composed of a plurality of carbon nanotubes that are parallel to each other and grow perpendicular to the substrate. Since the carbon nanotubes are long, the carbon nanotubes are partially entangled with each other. By controlling the growth conditions, the carbon nanotube array does not contain impurities such as amorphous carbon and remaining metal particles as a catalyst.
本実施例において、前記カーボンを含むガスとしては、例えば、アセチレン、エチレン、メタンなどの活性な炭化水素が選択され、エチレンを選択することが好ましい。保護ガスは窒素ガスまたは不活性ガスであり、アルゴンガスが好ましい。 In this embodiment, as the gas containing carbon, for example, active hydrocarbons such as acetylene, ethylene, and methane are selected, and it is preferable to select ethylene. The protective gas is nitrogen gas or inert gas, preferably argon gas.
本実施例により提供されたカーボンナノチューブアレイは、前記の製造方法により製造されることに制限されず、アーク放電法またはレーザー蒸発法で製造してもよい。 The carbon nanotube array provided by the present embodiment is not limited to being manufactured by the above manufacturing method, and may be manufactured by an arc discharge method or a laser evaporation method.
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブアレイから、少なくとも、一枚のカーボンナノチューブフィルムを引き伸ばす。まず、ピンセットなどの工具を利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。例えば、一定の幅を有するテープを利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。次に、所定の速度で前記複数のカーボンナノチューブを引き出し、複数のカーボンナノチューブ束からなる連続のカーボンナノチューブフィルムを形成する。 In the second step, at least one carbon nanotube film is stretched from the carbon nanotube array. First, using a tool such as tweezers, a plurality of carbon nanotube ends are provided. For example, a plurality of carbon nanotube ends are used by using a tape having a certain width. Next, the plurality of carbon nanotubes are pulled out at a predetermined speed to form a continuous carbon nanotube film composed of a plurality of carbon nanotube bundles.
前記複数のカーボンナノチューブを引き出す工程において、前記複数のカーボンナノチューブがそれぞれ前記基材から脱離すると、分子間力で前記カーボンナノチューブ束が端と端で接合され、連続的なカーボンナノチューブフィルムが形成される（図５を参照）。 In the step of pulling out the plurality of carbon nanotubes, when the plurality of carbon nanotubes are detached from the base material, the carbon nanotube bundles are joined to each other by an intermolecular force to form a continuous carbon nanotube film. (See FIG. 5).
（二）プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のプレシッド構造カーボンナノチューブフィルム（ｐｒｅｓｓｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）を含む。図６又は図７を参照すると、前記カーボンナノチューブフィルムにおける複数のカーボンナノチューブは、等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用することにより、所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押し、該カーボンナノチューブアレイを圧力で倒すことにより形成された、シート状の自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列方向は、前記押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイを押す方向により決められている。
(2) Precise structure carbon nanotube film The carbon nanotube structure includes at least one pressed structure carbon nanotube film. Referring to FIG. 6 or FIG. 7, the plurality of carbon nanotubes in the carbon nanotube film are arranged isotropically, arranged along a predetermined direction, or arranged along a plurality of different directions. Has been. The carbon nanotube film has a sheet-like self-standing structure formed by pressing the carbon nanotube array by applying a predetermined pressure by using a pushing tool and then depressing the carbon nanotube array with the pressure. is there. The arrangement direction of the carbon nanotubes in the carbon nanotube film is determined by the shape of the pushing device and the pushing direction of the carbon nanotube array.
図６を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが配向せずに配置される。該カーボンナノチューブフィルムは、等方的に配列されている複数のカーボンナノチューブを含む。隣接するカーボンナノチューブが分子間力で相互に引き合い、接続する。該カーボンナノチューブ構造体が平面等方性を有する。該カーボンナノチューブフィルムは、平面を有する押し器具を利用して、カーボンナノチューブアレイが成長された基板に垂直な方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを押すことにより形成される。 Referring to FIG. 6, the carbon nanotubes in a single carbon nanotube film are arranged without being oriented. The carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotubes arranged isotropically. Adjacent carbon nanotubes attract each other by intermolecular force and connect. The carbon nanotube structure has planar isotropy. The carbon nanotube film is formed by pressing the carbon nanotube array along a direction perpendicular to the substrate on which the carbon nanotube array is grown using a pressing device having a flat surface.
図７を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが配向して配列される。該カーボンナノチューブフィルムは、同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブを含む。ローラー形状を有する押し器具を利用して、同じ方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、基本的に同じ方向に配列されたカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。また、ローラー形状を有する押し器具を利用して、異なる方向に沿って、前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、前記異なる方向に沿って、選択的な方向に配列されたカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。 Referring to FIG. 7, the carbon nanotubes in a single carbon nanotube film are aligned and arranged. The carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotubes arranged along the same direction. When the carbon nanotube array is simultaneously pressed along the same direction using a pressing device having a roller shape, a carbon nanotube film including carbon nanotubes arranged in the same direction is formed. In addition, when the carbon nanotube array is simultaneously pressed along different directions using a pressing device having a roller shape, a carbon nanotube film including carbon nanotubes arranged in a selective direction along the different directions Is formed.
前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの傾斜の程度は、前記カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブと該カーボンナノチューブフィルムの表面とは、角度αを成し、該角度αは０°以上１５°以下である。好ましくは、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが該カーボンナノチューブフィルムの表面に平行する。前記圧力が大きくなるほど、前記傾斜の程度が大きくなる。前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、前記カーボンナノチューブアレイの高さ及び該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。即ち、前記カーボンナノチューブアレイの高さが大きくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力が小さくなるほど、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さが大きくなる。これとは逆に、カーボンナノチューブアレイの高さが小さくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力が大きくなるほど、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さが小さくなる。前記カーボンナノチューブフィルムにおける隣接するカーボンナノチューブの間に隙間があるので、該カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数の微孔が形成され、該微孔の直径が１０マイクロメートル以下である。 The degree of inclination of the carbon nanotubes in the carbon nanotube film is related to the pressure applied to the carbon nanotube array. The carbon nanotubes in the carbon nanotube film and the surface of the carbon nanotube film form an angle α, and the angle α is not less than 0 ° and not more than 15 °. Preferably, the carbon nanotubes in the carbon nanotube film are parallel to the surface of the carbon nanotube film. The greater the pressure, the greater the degree of tilt. The thickness of the carbon nanotube film is related to the height of the carbon nanotube array and the pressure applied to the carbon nanotube array. That is, as the height of the carbon nanotube array increases and the pressure applied to the carbon nanotube array decreases, the thickness of the carbon nanotube film increases. On the contrary, as the height of the carbon nanotube array becomes smaller and as the pressure applied to the carbon nanotube array becomes larger, the thickness of the carbon nanotube film becomes smaller. Since there is a gap between adjacent carbon nanotubes in the carbon nanotube film, a plurality of micropores are formed in the carbon nanotube film, and the diameter of the micropores is 10 micrometers or less.
（三）綿毛構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚の綿毛構造カーボンナノチューブフィルム（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）を含む。図８及び図９を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブは、相互に絡み合い、等方的に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが均一に分布され、前記綿毛構造カーボンナノチューブフィルムの表面に平行する。複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されている。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、１０マイクロメートル以上であり、２００マイクロメートル〜９００マイクロメートルであると好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されている。ここで、自立構造とは、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態である。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合って、カーボンナノチューブネット状に形成されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されて、複数の微小な穴が形成されている。ここで、単一の前記微小な穴の直径が１０マイクロメートル以下になる。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブは、相互に絡み合って配置されるので、該カーボンナノチューブ構造体は柔軟性に優れ、任意の形状に湾曲して形成させることができる。用途に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体の長さ及び幅を調整することができる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、１．０マイクロメートル〜１．０ミリメートルであり、１００マイクロメートルであることが好ましい。
(3) Fluff-structured carbon nanotube film The carbon nanotube structure includes at least one fluff-structured carbon nanotube film (flocculated carbon nanotube film). 8 and 9, in the single carbon nanotube film, a plurality of carbon nanotubes are entangled with each other and isotropically arranged. In the carbon nanotube structure, the plurality of carbon nanotubes are uniformly distributed and parallel to the surface of the fluff structure carbon nanotube film. The plurality of carbon nanotubes are arranged without being oriented. The length of the single said carbon nanotube is 10 micrometers or more, and it is preferable in it being 200 micrometers-900 micrometers. The carbon nanotube structure is formed in the shape of a self-supporting thin film. Here, the self-supporting structure is a form in which the carbon nanotube structure can be used independently without using a support material. The plurality of carbon nanotubes are close to each other by intermolecular force and entangled with each other to form a carbon nanotube net. The plurality of carbon nanotubes are arranged without being oriented to form a plurality of minute holes. Here, the diameter of the single minute hole is 10 micrometers or less. Since the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure are arranged so as to be intertwined with each other, the carbon nanotube structure is excellent in flexibility and can be formed to be bent into an arbitrary shape. Depending on the application, the length and width of the carbon nanotube structure can be adjusted. The carbon nanotube structure has a thickness of 1.0 micrometer to 1.0 millimeter, preferably 100 micrometers.
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、下記のステップを含む。 The method for producing the carbon nanotube film includes the following steps.
第一ステップでは、前記カーボンナノチューブフィルムのもとになるカーボンナノチューブを提供する。 In the first step, carbon nanotubes that serve as a basis for the carbon nanotube film are provided.
ナイフのような工具で前記カーボンナノチューブを前記基材から剥離し、カーボンナノチューブの原料が形成される。前記カーボンナノチューブは、ある程度互いに絡み合っている。前記カーボンナノチューブの原料においては、該カーボンナノチューブの長さは、１０マイクロメートル以上であり、２００マイクロメートル〜９００マイクロメートルであることが好ましい。 The carbon nanotubes are peeled off from the substrate with a tool such as a knife to form a carbon nanotube raw material. The carbon nanotubes are intertwined with each other to some extent. In the raw material of the carbon nanotube, the carbon nanotube has a length of 10 micrometers or more, preferably 200 micrometers to 900 micrometers.
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブの原料を溶剤に浸漬し、該カーボンナノチューブの原料を処理して、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を形成する。 In the second step, the carbon nanotube raw material is immersed in a solvent, and the carbon nanotube raw material is treated to form a fluffy carbon nanotube structure.
前記カーボンナノチューブ原料を前記溶剤に浸漬した後、超音波式分散、又は高強度攪拌又は振動などの方法により、前記カーボンナノチューブを綿毛構造に形成させる。前記溶剤は水または揮発性有機溶剤である。超音波式分散方法により、カーボンナノチューブを含む溶剤に対して１０〜３０分間処理する。カーボンナノチューブは大きな比表面積を有し、カーボンナノチューブの間に大きな分子間力が生じるので、前記カーボンナノチューブはそれぞれもつれて、綿毛構造に形成されている。 After the carbon nanotube raw material is immersed in the solvent, the carbon nanotube is formed into a fluff structure by a method such as ultrasonic dispersion, high intensity stirring or vibration. The solvent is water or a volatile organic solvent. Treatment is performed for 10 to 30 minutes with respect to the solvent containing carbon nanotubes by an ultrasonic dispersion method. Since the carbon nanotube has a large specific surface area and a large intermolecular force is generated between the carbon nanotubes, the carbon nanotubes are entangled and formed into a fluff structure.
第三ステップでは、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶液をろ過して、最終的な綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を取り出す。 In the third step, the solution containing the fluff structure carbon nanotube structure is filtered to take out the final fluff structure carbon nanotube structure.
まず、濾紙が置かれたファネルを提供する。前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を濾紙が置かれたファネルにつぎ、しばらく放置して、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が分離される。図１０を参照すると、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブが互いに絡み合って、不規則的な綿毛構造となる。 First, provide a funnel with filter paper. When the solvent containing the fluffy carbon nanotube structure is applied to the funnel on which the filter paper is placed and then left standing for a while to dry, the fluffy carbon nanotube structure is separated. Referring to FIG. 10, the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure having the fluff structure are entangled with each other to form an irregular fluff structure.
分離された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を容器に置き、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を所定の形状に展開し、展開された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に所定の圧力を加え、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に残留した溶剤を焙り、或いは、該溶剤が自然に蒸発すると、図８と図９に示す綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。 The separated fluff structure carbon nanotube structure is placed in a container, the fluff structure carbon nanotube structure is expanded into a predetermined shape, and a predetermined pressure is applied to the expanded fluff structure carbon nanotube structure, When the solvent remaining in the fluffy carbon nanotube structure is roasted or the solvent naturally evaporates, the fluffy carbon nanotube film shown in FIGS. 8 and 9 is formed.
前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が展開される面積によって、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度を制御できる。即ち、一定の体積を有する前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体は、展開される面積が大きくなるほど、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度が小さくなる。 The thickness and surface density of the fluffy carbon nanotube film can be controlled by the area where the fluffy carbon nanotube structure is developed. That is, the fluff-structured carbon nanotube structure having a certain volume has a smaller thickness and areal density of the fluff-structured carbon nanotube film as the developed area increases.
また、微多孔膜とエアーポンプファネル（Ａｉｒ−ｐｕｍｐｉｎｇ Ｆｕｎｎｅｌ）を利用して綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。具体的には、微多孔膜とエアーポンプファネルを提供し、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を、前記微多孔膜を通して前記エアーポンプファネルにつぎ、該エアーポンプファネルに抽気し、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。前記微多孔膜は、平滑な表面を有する。該微多孔膜において、単一の微小孔の直径は、０．２２マイクロメートルにされている。前記微多孔膜は平滑な表面を有するので、前記カーボンナノチューブフィルムは容易に前記微多孔膜から剥落することができる。さらに、前記エアーポンプを利用することにより、前記綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムに空気圧をかけるので、均一な綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムを形成させることができる。 In addition, a carbon nanotube film having a fluff structure is formed using a microporous film and an air pump funnel. Specifically, a microporous membrane and an air pump funnel are provided, and the solvent containing the fluff-structured carbon nanotube structure is passed through the microporous membrane to the air pump funnel, and then extracted to the air pump funnel and dried. As a result, a carbon nanotube film having a fluff structure is formed. The microporous film has a smooth surface. In the microporous membrane, the diameter of a single micropore is 0.22 micrometers. Since the microporous membrane has a smooth surface, the carbon nanotube film can be easily peeled off from the microporous membrane. Furthermore, since air pressure is applied to the fluffy carbon nanotube film by using the air pump, a uniform fluffy carbon nanotube film can be formed.
（四）超長構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚の超長構造カーボンナノチューブフィルム（ｕｌｔｒａ−ｌｏｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）を含む。図１１を参照すると、前記カーボンナノチューブフィルムは、ほぼ同じ長さを有する複数のカーボンナノチューブを含む。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、前記複数のカーボンナノチューブは、同じ方向に沿って、均一に並列されている。単一の前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、１０ナノメートル〜１００マイクロメートルである。前記複数のカーボンナノチューブは、それぞれ前記複数のカーボンナノチューブフィルムの表面に平行に配列され、相互に平行に配列されている。隣接する前記カーボンナノチューブは所定の距離で分離して設置される。前記距離は０マイクロメートル〜５マイクロメートルである。前記距離が０マイクロメートルである場合、隣接する前記カーボンナノチューブは分子間力で接続されている。前記カーボンナノチューブフィルムにおける各々の前記カーボンナノチューブの長さは、前記カーボンナノチューブフィルムの長さと基本的に同じである。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、１センチメートル以上であり、１センチメートル〜３０センチメートルであることが好ましい。さらに、各々の前記カーボンナノチューブには結節がない。本実施形態において、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは１０マイクロメートルである。単一の前記カーボンナノチューブの長さは１０センチメートルである。
(4) Ultra-long structure carbon nanotube film The carbon nanotube structure includes at least one ultra-long structure carbon nanotube film (ultra-long carbon nanotube film). Referring to FIG. 11, the carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotubes having substantially the same length. In the single carbon nanotube film, the plurality of carbon nanotubes are arranged in parallel along the same direction. The thickness of the single carbon nanotube film is 10 nanometers to 100 micrometers. The plurality of carbon nanotubes are arranged in parallel to the surfaces of the plurality of carbon nanotube films, and are arranged in parallel to each other. Adjacent carbon nanotubes are separated and installed at a predetermined distance. The distance is from 0 to 5 micrometers. When the distance is 0 micrometer, the adjacent carbon nanotubes are connected by intermolecular force. The length of each carbon nanotube in the carbon nanotube film is basically the same as the length of the carbon nanotube film. The length of the single carbon nanotube is 1 centimeter or more, and preferably 1 centimeter to 30 centimeter. Furthermore, each carbon nanotube has no nodules. In the present embodiment, the carbon nanotube film has a thickness of 10 micrometers. The length of the single carbon nanotube is 10 centimeters.
前記カーボンナノチューブ構造体は少なくとも一本のカーボンナノチューブ線状構造体を含むことができる。前記カーボンナノチューブ線状構造体は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。一本の前記カーボンナノチューブワイヤの熱容量は、２×１０−４Ｊ／ｃｍ２・Ｋ以下であり、０（０は含まず）〜５×１０−５Ｊ／ｃｍ２・Ｋであることが好ましい。一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は４．５ｎｍ〜１ｃｍであり、１．０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。 The carbon nanotube structure may include at least one carbon nanotube linear structure. The carbon nanotube linear structure includes at least one carbon nanotube wire. The heat capacity of one carbon nanotube wire is 2 × 10 −4 J / cm 2 · K or less, preferably 0 (not including 0) to 5 × 10 −5 J / cm 2 · K. . The diameter of one carbon nanotube wire is 4.5 nm to 1 cm, preferably 1.0 μm to 100 μm.
図１２を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤ（非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ）は、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント（図示せず）を含む。前記カーボンナノチューブセグメントは、同じ長さ及び幅を有する。さらに、各々の前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが平行に配列されている。前記複数のカーボンナノチューブはカーボンナノチューブワイヤの中心軸に平行に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。 Referring to FIG. 12, the carbon nanotube wire (non-twisted carbon nanotube wire) includes a plurality of carbon nanotube segments (not shown) connected end to end. The carbon nanotube segments have the same length and width. Further, a plurality of carbon nanotubes having the same length are arranged in parallel in each of the carbon nanotube segments. The plurality of carbon nanotubes are arranged parallel to the central axis of the carbon nanotube wire. In this case, the diameter of one carbon nanotube wire is 1 μm to 1 cm.
図１３を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤをねじり、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成することができる。ここで、前記複数のカーボンナノチューブは前記カーボンナノチューブワイヤの中心軸を軸に、螺旋状に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。前記カーボンナノチューブ線状構造体は、前記非ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤ又はそれらの組み合わせのいずれか一種からなる。 Referring to FIG. 13, the carbon nanotube wire can be twisted to form a twisted carbon nanotube wire. Here, the plurality of carbon nanotubes are arranged in a spiral shape around the central axis of the carbon nanotube wire. In this case, the diameter of one carbon nanotube wire is 1 μm to 1 cm. The carbon nanotube linear structure is made of any one of the non-twisted carbon nanotube wire, the twisted carbon nanotube wire, or a combination thereof.
前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法は、カーボンナノチューブアレイから引き出してなるカーボンナノチューブフィルムを利用する。前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法は、次の三種がある。第一種は、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの長手方向に沿って、前記カーボンナノチューブフィルムを所定の幅で切断し、カーボンナノチューブワイヤを形成する。第二種は、前記カーボンナノチューブフィルムを有機溶剤に浸漬させて、前記カーボンナノチューブフィルムを収縮させてカーボンナノチューブワイヤを形成することができる。第三種は、前記カーボンナノチューブフィルムを機械加工（例えば、紡糸工程）してねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。詳しく説明すれば、まず、前記カーボンナノチューブフィルムを紡糸装置に固定させる。次に、前記紡糸装置を動作させて前記カーボンナノチューブフィルムを回転させ、ねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。 The method of forming the carbon nanotube wire uses a carbon nanotube film drawn from a carbon nanotube array. There are the following three methods for forming the carbon nanotube wire. The first type cuts the carbon nanotube film with a predetermined width along the longitudinal direction of the carbon nanotube in the carbon nanotube film to form a carbon nanotube wire. In the second type, the carbon nanotube film can be formed by immersing the carbon nanotube film in an organic solvent and shrinking the carbon nanotube film. The third type forms a twisted carbon nanotube wire by machining (for example, spinning process) the carbon nanotube film. More specifically, first, the carbon nanotube film is fixed to a spinning device. Next, the spinning device is operated to rotate the carbon nanotube film to form a twisted carbon nanotube wire.
前記カーボンナノチューブ線状構造体が二本以上のカーボンナノチューブワイヤを含む場合、各々のカーボンナノチューブワイヤが平行に配列され、非ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造体を形成する。或いは、各々のカーボンナノチューブワイヤが、螺旋状に配列され、ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造体を形成する。即ち、前記非ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造体におけるカーボンナノチューブワイヤは、前記カーボンナノチューブ線状構造体の長手方向に沿って、配列される。前記ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造体におけるカーボンナノチューブワイヤは、前記線状構造体の軸向に沿って、螺旋状に配列される。 When the carbon nanotube linear structure includes two or more carbon nanotube wires, the carbon nanotube wires are arranged in parallel to form a non-twisted carbon nanotube linear structure. Alternatively, the carbon nanotube wires are arranged in a spiral shape to form a twisted carbon nanotube linear structure. That is, the carbon nanotube wires in the non-twisted carbon nanotube linear structure are arranged along the longitudinal direction of the carbon nanotube linear structure. The carbon nanotube wires in the twisted carbon nanotube linear structure are spirally arranged along the axial direction of the linear structure.
前記非ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造体におけるカーボンナノチューブワイヤは、非ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ又はねじれ状のカーボンナノチューブワイヤである。前記ねじれ状のカーボンナノチューブ線状構造体におけるカーボンナノチューブワイヤは、非ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤ又はねじれ状のカーボンナノチューブワイヤである。 The carbon nanotube wire in the non-twisted carbon nanotube linear structure is a non-twisted carbon nanotube wire or a twisted carbon nanotube wire. The carbon nanotube wire in the twisted carbon nanotube linear structure is a non-twisted carbon nanotube wire or a twisted carbon nanotube wire.
前記カーボンナノチューブ線状構造体の直径は、０．５ナノメートル〜２ミリメートルである。単一の前記カーボンナノチューブワイヤの直径が大きく、前記カーボンナノチューブワイヤの数量が多いほど、前記カーボンナノチューブ線状構造体の直径が大きくなる。この逆に、単一の前記カーボンナノチューブワイヤの直径が小さく、前記カーボンナノチューブワイヤの数量が少ないほど、前記カーボンナノチューブ線状構造体の直径が小さくなる。 The carbon nanotube linear structure has a diameter of 0.5 nanometers to 2 millimeters. The diameter of the carbon nanotube linear structure increases as the diameter of the single carbon nanotube wire increases and the number of the carbon nanotube wires increases. Conversely, the smaller the diameter of the single carbon nanotube wire and the smaller the number of carbon nanotube wires, the smaller the diameter of the carbon nanotube linear structure.
前記カーボンナノチューブワイヤにおけるカーボンナノチューブが配向して配列されるので、該カーボンナノチューブワイヤからなるカーボンナノチューブ線状構造体におけるカーボンナノチューブが配向して配列される。 Since the carbon nanotubes in the carbon nanotube wire are oriented and arranged, the carbon nanotubes in the carbon nanotube linear structure made of the carbon nanotube wire are oriented and arranged.
また、前記ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤを揮発性有機溶剤で処理してもよい。前記揮発性有機溶剤の表面力の作用で前記ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤにおける隣接するカーボンナノチューブが分子間力で緊密に接続されるので、該ねじれ状のカーボンナノチューブワイヤは、直径及び比表面積が小さくなり、大きな密度、優れた機械強度及び優れた強靭性を有する。 Further, the twisted carbon nanotube wire may be treated with a volatile organic solvent. Adjacent carbon nanotubes in the twisted carbon nanotube wire are tightly connected by intermolecular force due to the action of the surface force of the volatile organic solvent, so that the twisted carbon nanotube wire has a small diameter and specific surface area. It has a large density, excellent mechanical strength and excellent toughness.
前記カーボンナノチューブ構造体が、一つの前記カーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、該カーボンナノチューブ線状構造体におけるカーボンナノチューブの両端は、それぞれ、前記電極に電気的に接続される。前記カーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、該複数のカーボンナノチューブ線状構造体が平行に配列され、又は交叉して配列される。前記交叉して配列されたカーボンナノチューブ線状構造体の交叉する角度は、制限されない。前記各々のカーボンナノチューブ線状構造体を設置する方式が制限されず、均一な加熱素子を形成することができることを確保してもよい。 When the carbon nanotube structure includes one carbon nanotube linear structure, both ends of the carbon nanotube in the carbon nanotube linear structure are electrically connected to the electrodes, respectively. When the carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotube linear structures, the plurality of carbon nanotube linear structures are arranged in parallel or crossed. The crossing angle of the cross-arranged carbon nanotube linear structures is not limited. A method of installing each of the carbon nanotube linear structures is not limited, and it may be ensured that a uniform heating element can be formed.
前記カーボンナノチューブ線状構造体が、揮発性有機溶剤又は機械外力で前記ドローン構造カーボンナノチューブフィルムを処理し、形成されたものであり、且つ前記ドローン構造カーボンナノチューブフィルムが、自立構造体を有するので、該カーボンナノチューブ線状構造体は、自立構造体も有する。前記カーボンナノチューブ線状構造体におけるカーボンナノチューブの間に、隙間があるので、該カーボンナノチューブ線状構造体は、複数の微孔があり、該微孔の直径が１０マイクロメートル以下である。 The carbon nanotube linear structure is formed by treating the drone structure carbon nanotube film with a volatile organic solvent or mechanical external force, and the drone structure carbon nanotube film has a self-supporting structure. The carbon nanotube linear structure also has a free-standing structure. Since there is a gap between the carbon nanotubes in the carbon nanotube linear structure, the carbon nanotube linear structure has a plurality of micropores, and the diameter of the micropores is 10 micrometers or less.
前記基体の材料は、高分子材料及び無機非金属材料などの一種又は数種である。前記中空熱源の加熱素子を製造する過程において、前記基体の材料又は該基体の材料に形成された予製体は、前記カーボンナノチューブ構造体の微孔の中に浸透し、該カーボンナノチューブ構造体と緊密に接合することができる。前記基体の材料は、固化された後、複合構造が形成されるように、所定の温度で液体又は気体でなければならない。また、前記中空熱源が作動して生じた熱で、前記中空熱源を破壊し、又は変形させないために、前記基体は耐熱性材料からなることが必要である。 The base material may be one or several types such as a polymer material and an inorganic non-metallic material. In the process of manufacturing the heating element of the hollow heat source, the base material or the preform formed on the base material penetrates into the micropores of the carbon nanotube structure, and the carbon nanotube structure and It can be tightly joined. The substrate material must be liquid or gas at a predetermined temperature so that after solidification, a composite structure is formed. Further, in order to prevent the hollow heat source from being destroyed or deformed by the heat generated by the operation of the hollow heat source, the substrate needs to be made of a heat resistant material.
具体的には、前記高分子材料は、熱可塑性ポリマー及び熱硬化性ポリマーの一種又は数種である。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、繊維素、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどの一種又は数種である。前記無機非金属材料は、ガラス、セラミックス、半導体材料の一種又は数種である。また、前記基体の材料は、柔軟性の高分子材料であってもよい。例えば、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル樹脂の一種又は数種である。 Specifically, the polymer material is one or several of a thermoplastic polymer and a thermosetting polymer. For example, it is one or several kinds of epoxy resin, phenol resin, polyamide resin, fiber, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, and the like. The inorganic nonmetallic material is one or several kinds of glass, ceramics, and semiconductor materials. The base material may be a flexible polymer material. For example, it is one or several kinds of silicone rubber, polyurethane, and polymethyl methacrylate resin.
前記基体の材料は、前記カーボンナノチューブ構造体の微孔の中にのみ添加してもよく、前記カーボンナノチューブ構造体を完全に被覆してもよい。前記加熱素子は、複数のカーボンナノチューブ構造体を含む場合、該カーボンナノチューブ構造体が間隔を置いて、或いは、互いに接触して前記基体の材料の中に設置される。前記カーボンナノチューブ構造体が二次元の構造体である場合、該二次元の構造体が間隔を置いて、又は接触して前記基体の中に設置される。前記カーボンナノチューブ構造体が線状構造体である場合、該線状構造体が間隔を置いて、又は接触して前記基体の中に設置される。また、前記加熱素子の異なる領域を、異なる温度までに加熱させるために、前記カーボンナノチューブ構造体を前記基体材料における所定の位置に設置することができる。 The base material may be added only into the micropores of the carbon nanotube structure, or the carbon nanotube structure may be completely covered. When the heating element includes a plurality of carbon nanotube structures, the carbon nanotube structures are disposed in the base material at intervals or in contact with each other. When the carbon nanotube structure is a two-dimensional structure, the two-dimensional structure is placed in the substrate at a distance or in contact. When the carbon nanotube structure is a linear structure, the linear structure is placed in the substrate at a distance or in contact therewith. Also, the carbon nanotube structure can be placed at a predetermined position in the substrate material in order to heat different regions of the heating element to different temperatures.
前記基体の材料は、前記カーボンナノチューブ構造体の微孔の中に浸漬するので、該カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブを固定することができる。従って、前記中空熱源が使用される過程において、前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブが外力で脱離することができない。前記基体の材料で、前記カーボンナノチューブ構造体を被覆させる場合、更に、該カーボンナノチューブ構造体を保護でき、前記基体が、絶縁性の有機高分子材料又は無機非金属材料である場合、前記加熱素子と外部とを絶縁させる。また、前記基体により、熱を均一的に伝送することができる。前記カーボンナノチューブ構造体が急速に昇温する場合、該基体により、前記加熱素子を徐々と昇温させることができる。さらに、前記基体の材料が柔軟性の高分子材料を採用することができ、前記中空熱源の柔軟性及び強靱性を増加することができる。 Since the base material is immersed in the micropores of the carbon nanotube structure, the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure can be fixed. Therefore, in the process of using the hollow heat source, the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure cannot be detached by an external force. When the carbon nanotube structure is coated with the base material, the carbon nanotube structure can be further protected, and when the base is an insulating organic polymer material or an inorganic non-metallic material, the heating element Insulate from the outside. Moreover, heat can be uniformly transmitted by the base. When the temperature of the carbon nanotube structure rapidly increases, the heating element can be gradually heated by the base. Further, a flexible polymer material can be adopted as the material of the base, and the flexibility and toughness of the hollow heat source can be increased.
前記基体の材料と前記自立構造体を有するカーボンナノチューブ構造体とを直接に複合して製造する加熱素子において、前記カーボンナノチューブは、均一的に分布し、その含有量が９９％に達するので、前記加熱素子を利用した熱源の放熱温度を高めることができる。前記加熱素子におけるカーボンナノチューブが、均一的に分布し、導電通路を形成することができ、従来技術におけるカーボンナノチューブが、溶液に分散された濃度に制限されることと比べて、該カーボンナノチューブは、前記加熱素子における含有量が９９％に達することができる。 In the heating element manufactured by directly combining the base material and the carbon nanotube structure having the self-supporting structure, the carbon nanotubes are uniformly distributed and the content thereof reaches 99%. The heat radiation temperature of the heat source using the heating element can be increased. The carbon nanotubes in the heating element can be uniformly distributed to form a conductive path, and compared with the carbon nanotubes in the prior art limited to the concentration dispersed in the solution, the carbon nanotubes The content in the heating element can reach 99%.
前記第一電極及び前記第二電極は、前記加熱素子に電気的に接続しなければならない。前記第一電極及び前記第二電極は、導電材料からなり、前記加熱素子の同じ表面、又はそれぞれ前記加熱素子の対向する両表面に設置される。前記カーボンナノチューブ構造体の接着性又は導電接着剤を利用して、前記第一電極及び前記第二電極を前記加熱素子の表面に設置することができる。前記導電接着剤を利用する場合、前記第一電極及び前記第二電極と前記カーボンナノチューブ構造体とを電気的に接続させる同時に、前記第一電極及び前記第二電極を前記カーボンナノチューブ構造体の表面によく固定させることができる。前記第一電極及び前記第二電極によって、前記加熱素子に電圧を印加することができる。前記加熱素子が作動する場合、前記前記第一電極と前記第二電極との間の短路を防止し、該第一電極及び第二電極との間に所定の抵抗を接続するために、該第一電極及び第二電極は、所定の距離を置いて設置しなければならない。 The first electrode and the second electrode must be electrically connected to the heating element. The first electrode and the second electrode are made of a conductive material, and are installed on the same surface of the heating element or on both surfaces of the heating element facing each other. The first electrode and the second electrode can be installed on the surface of the heating element using the adhesive property of the carbon nanotube structure or the conductive adhesive. When the conductive adhesive is used, the first electrode and the second electrode are electrically connected to the carbon nanotube structure, and at the same time, the first electrode and the second electrode are attached to the surface of the carbon nanotube structure. Can be fixed well. A voltage can be applied to the heating element by the first electrode and the second electrode. When the heating element is activated, the first element is connected to the first electrode and the second electrode to prevent a short circuit and to connect a predetermined resistance between the first electrode and the second electrode. The first electrode and the second electrode must be installed at a predetermined distance.
前記加熱素子の基体が、前記カーボンナノチューブ構造体の微孔だけに添加される場合、前記カーボンナノチューブ構造体における一部のカーボンナノチューブが前記加熱素子の表面に露出するので、前記第一電極及び前記第二電極は、前記加熱素子の同じ表面又は異なる表面に設置して、前記カーボンナノチューブ構造体と電気的に接続できる。前記加熱素子の基体は、前記カーボンナノチューブ構造体を被覆する場合、前記第一電極、前記第二電極と前記カーボンナノチューブ構造体とに電気的に接続させるために、該第一電極及び前記第二電極を前記カーボンナノチューブ複合構造体の中に設置し、前記カーボンナノチューブ構造体に直接に接続させる。前記第一電極及び前記第二電極を外部電源に電気的に接続させるために、該第一電極及び前記第二電極の一部は、前記加熱素子の外部に露出し、或いは、二つのリード線により、それぞれ第一電極及び前記第二電極を、前記カーボンナノチューブ複合構造体の外部に引き出す。 When the base of the heating element is added only to the micropores of the carbon nanotube structure, some of the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure are exposed on the surface of the heating element. The second electrode may be installed on the same surface or a different surface of the heating element and electrically connected to the carbon nanotube structure. When the carbon nanotube structure is coated on the substrate of the heating element, the first electrode and the second electrode are electrically connected to the first electrode, the second electrode, and the carbon nanotube structure. An electrode is placed in the carbon nanotube composite structure and directly connected to the carbon nanotube structure. In order to electrically connect the first electrode and the second electrode to an external power source, a part of the first electrode and the second electrode is exposed to the outside of the heating element, or two lead wires Thus, the first electrode and the second electrode are pulled out of the carbon nanotube composite structure, respectively.
前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの配列方向が同じである場合、前記カーボンナノチューブは、前記第一電極から、前記第二電極へ延伸するように配列されている。例えば、前記カーボンナノチューブ構造体は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含む場合、前記第一電極及び前記第二電極を、それぞれ前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの長軸方向に垂直して配置させる。前記カーボンナノチューブ構造体が平行して配列された複数のカーボンナノチューブ線状構造体を含む場合、該カーボンナノチューブ線状構造体の両端にそれぞれ、前記第一電極及び前記第二電極と電気的に接続させる。 When the arrangement direction of the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure is the same, the carbon nanotubes are arranged so as to extend from the first electrode to the second electrode. For example, when the carbon nanotube structure includes a drone-structured carbon nanotube film, the first electrode and the second electrode are respectively disposed perpendicular to the long axis direction of the carbon nanotube in the carbon nanotube film. When the carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotube linear structures arranged in parallel, the carbon nanotube linear structures are electrically connected to the first electrode and the second electrode, respectively, at both ends of the carbon nanotube linear structure Let
前記第一電極及び前記第二電極は、導電フィルム、金属シート又は金属リード線である。前記導電フィルムの材料は、金属、合金、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）フィルム、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、銀ペースト、導電重合体又はカーボンナノチューブ構造体などである。前記金属は、アルミニウム、銅、タングステン、モリブデン、金、チタン、ネオジム、パラジウム又はセシウムなどである。前記合金は、前記金属の合金である。前記第一電極及び前記第二電極は、カーボンナノチューブ構造体からなる場合、該カーボンナノチューブ構造体は、上述の図３又は図１１に示されたカーボンナノチューブフィルム、或いは、図１２又は図１３に示されたカーボンナノチューブワイヤを含む。該カーボンナノチューブフィルム又はカーボンナノチューブワイヤは、金属性を有するカーボンナノチューブを含むことが必要である。この場合、該カーボンナノチューブ構造体が自体の接着性又は導電接着剤によって、前記加熱素子又は前記カーボンナノチューブ構造体の表面に固定する。前記金属シート又は金属リード線の材料は、銅又はアルミニウムなどである。前記第一電極及び前記第二電極が金属シートである場合、該金属シートは、導電接着剤で前記加熱素子又は前記カーボンナノチューブ構造体の表面に固定することができる。前記導電接着剤は、前記第一電極及び前記第二電極に前記カーボンナノチューブ構造体と電気的に接続させると同時に、該第一電極及び該第二電極に前記カーボンナノチューブ構造体の表面によく固定させる。 The first electrode and the second electrode are a conductive film, a metal sheet, or a metal lead wire. The material of the conductive film is a metal, an alloy, an indium tin oxide (ITO) film, an antimony tin oxide (ATO), a silver paste, a conductive polymer, or a carbon nanotube structure. The metal is aluminum, copper, tungsten, molybdenum, gold, titanium, neodymium, palladium, cesium, or the like. The alloy is an alloy of the metal. When the first electrode and the second electrode are made of a carbon nanotube structure, the carbon nanotube structure is the carbon nanotube film shown in FIG. 3 or FIG. 11 or the carbon nanotube film shown in FIG. 12 or FIG. Carbon nanotube wires. The carbon nanotube film or the carbon nanotube wire needs to contain carbon nanotubes having metallic properties. In this case, the carbon nanotube structure is fixed to the surface of the heating element or the carbon nanotube structure by its own adhesiveness or conductive adhesive. The material of the metal sheet or the metal lead wire is copper or aluminum. When the first electrode and the second electrode are metal sheets, the metal sheet can be fixed to the surface of the heating element or the carbon nanotube structure with a conductive adhesive. The conductive adhesive electrically connects the first electrode and the second electrode to the carbon nanotube structure, and at the same time, is well fixed to the surface of the carbon nanotube structure to the first electrode and the second electrode. Let
前記中空熱源は、複数の第一電極及び複数の第二電極を含んでもよい。該複数の第一電極及び複数の第二電極は、間隔を置いて設置され、それぞれ、前記加熱素子に電気的に接続される。異なる電極に電圧を印加することによって、該二つの電極の間に設置された加熱素子を作動させることができるので、該加熱素子のある部分が放熱することができる。 The hollow heat source may include a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes. The plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are disposed at intervals, and are each electrically connected to the heating element. By applying a voltage to the different electrodes, the heating element installed between the two electrodes can be operated, so that a portion of the heating element can dissipate heat.
前記中空の熱源は、更に反射層を含む。該反射層は、前記加熱素子から放出された熱を反射し、該熱を前記中空の三次元支持体の中空の構造に放出させ、加熱効率を高めることに用いられる。前記加熱素子が前記中空の三次元支持体の裏表面に設置される場合、前記反射層は、前記中空の三次元支持体と前記加熱素子の間に設置してもよく、前記中空の三次元支持体の外表面に設置してもよい。前記加熱素子が前記中空の三次元支持体の外表面に設置される場合、前記反射層は、前記加熱素子の、前記中空の三次元支持体と対向する面とは反対の表面に設置される。即ち、前記加熱素子は、前記中空の三次元支持体と前記反射層との間に設置される。前記反射層は、材料が、例えば、金属酸化物、金属塩及びセラミックスなどの絶縁材料である。 The hollow heat source further includes a reflective layer. The reflective layer reflects the heat released from the heating element, and releases the heat to the hollow structure of the hollow three-dimensional support to increase the heating efficiency. When the heating element is installed on the back surface of the hollow three-dimensional support, the reflective layer may be installed between the hollow three-dimensional support and the heating element. You may install in the outer surface of a support body. When the heating element is installed on the outer surface of the hollow three-dimensional support, the reflective layer is installed on the surface of the heating element opposite to the surface facing the hollow three-dimensional support. . That is, the heating element is installed between the hollow three-dimensional support and the reflective layer. The reflective layer is made of an insulating material such as metal oxide, metal salt, and ceramics.
前記中空の熱源は、更に保護層を含むことができる。該保護層は、塗布又はスパッタリンク法を利用し、前記加熱素子の、前記反射層と対向する面とは反対の表面に形成される。前記保護層の材料は、例えば、プラスチック、ゴム及び樹脂などの絶縁材料である。前記保護層の厚さが制限されず、実際の応用に応じて選択することができ、該保護層の厚さが０．５ミリメートル〜２ミリメートルであることが好ましい。前記保護層は、前記中空熱源を絶縁状態で使用させ、ほこりが前記加熱素子に付着することを防止し、該加熱素子を保護することに用いられる。 The hollow heat source may further include a protective layer. The protective layer is formed on the surface of the heating element opposite to the surface facing the reflective layer using a coating or sputtering link method. The material of the protective layer is, for example, an insulating material such as plastic, rubber and resin. The thickness of the protective layer is not limited and can be selected according to actual application, and the thickness of the protective layer is preferably 0.5 millimeters to 2 millimeters. The protective layer is used to protect the heating element by allowing the hollow heat source to be used in an insulated state, preventing dust from adhering to the heating element.
図１４を参照すると、本発明は、中空熱源を製造する方法を提供する。具体的には、下記のステップを含む。 Referring to FIG. 14, the present invention provides a method of manufacturing a hollow heat source. Specifically, the following steps are included.
第一ステップでは、カーボンナノチューブ構造体を提供し、該カーボンナノチューブ構造体が複数の微孔を有する。 In the first step, a carbon nanotube structure is provided, and the carbon nanotube structure has a plurality of micropores.
カーボンナノチューブ構造体の構造及びその製造方法は、上述のカーボンナノチューブ構造体の構造及びその製造方法である。 The structure of the carbon nanotube structure and the manufacturing method thereof are the above-described structure of the carbon nanotube structure and the manufacturing method thereof.
第二ステップでは、中空の三次元支持体を提供し、前記カーボンナノチューブ構造体を前記中空の三次元支持体の表面に設置する。 In the second step, a hollow three-dimensional support is provided, and the carbon nanotube structure is placed on the surface of the hollow three-dimensional support.
前記中空の三次元支持体は、前記加熱素子を支持し、該加熱素子を中空の立体構造体に形成することに用いられる。前記中空の三次元支持体の材料は、例えば、セラミックス、ガラス、樹脂、石英などの硬性材料であってもよく、プラスチック及び柔らかい繊維などの柔軟性の材料であってもよい。 The hollow three-dimensional support is used for supporting the heating element and forming the heating element into a hollow three-dimensional structure. The material of the hollow three-dimensional support may be a hard material such as ceramics, glass, resin, or quartz, or may be a flexible material such as plastic or soft fiber.
前記カーボンナノチューブ構造体を、前記中空の三次元支持体の外表面に被覆し、又は巻き付くことができる。或いは、前記カーボンナノチューブ構造体を、前記中空の三次元支持体の裏表面又は外表面に接着剤又は機械方式を利用して固定することができる。 The carbon nanotube structure can be coated on or wound around the outer surface of the hollow three-dimensional support. Alternatively, the carbon nanotube structure can be fixed to the back surface or outer surface of the hollow three-dimensional support using an adhesive or a mechanical system.
第三ステップでは、第一電極及び第二電極を、間隔を置いて設置し、該第一電極及び第二電極にカーボンナノチューブ構造体と電気的に接続させる。 In the third step, the first electrode and the second electrode are placed at an interval, and the first electrode and the second electrode are electrically connected to the carbon nanotube structure.
前記第一電極及び第二電極の設置方式は、前記カーボンナノチューブ構造体の構造と関係がある。該第一電極から第二電極へ延伸する方向は、前記カーボンナノチューブ構造体における部分のカーボンナノチューブの長軸方向と同じである必要がある。 The installation method of the first electrode and the second electrode is related to the structure of the carbon nanotube structure. The direction extending from the first electrode to the second electrode needs to be the same as the major axis direction of the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure.
前記第一電極及び第二電極は、導電材料からなり、前記カーボンナノチューブ構造体の同じ表面、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体の対向する両表面に設置され、又は前記カーボンナノチューブ構造体の表面に巻き付かれる。前記第一電極及び第二電極は、前記カーボンナノチューブ構造体の接着性又は導電接着剤を利用して、前記加熱素子の表面に設置することができる。前記導電接着剤は、前記第一電極及び第二電極と前記カーボンナノチューブ構造体とが電気的に接続する同時に、前記第一電極及び第二電極を前記カーボンナノチューブ構造体の表面によく固定することができる。前記第一電極及び第二電極によって、前記加熱素子に電圧を印加することができる。前記加熱素子が加熱された場合、短路を防止するように、所定の抵抗を接続するために、前記第一電極及び第二電極は、所定の距離を置いて設置しなければならない。 The first electrode and the second electrode are made of a conductive material, and are installed on the same surface of the carbon nanotube structure, both opposing surfaces of the carbon nanotube structure, or wound around the surface of the carbon nanotube structure. It is burned. The first electrode and the second electrode may be installed on the surface of the heating element using an adhesive property of the carbon nanotube structure or a conductive adhesive. The conductive adhesive fixes the first electrode and the second electrode to the surface of the carbon nanotube structure at the same time that the first electrode and the second electrode are electrically connected to the carbon nanotube structure. Can do. A voltage can be applied to the heating element by the first electrode and the second electrode. When the heating element is heated, the first electrode and the second electrode have to be installed at a predetermined distance in order to connect a predetermined resistance so as to prevent a short circuit.
前記第一電極及び第二電極は、導電フィルム、金属シート又は金属リード線である。前記導電フィルムの材料は、金属、合金、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）フィルム、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、銀ペースト、導電重合体又はカーボンナノチューブ構造体などである。前記導電フィルムは、物理気相堆積法、化学気相堆積法又は他の方法で前記カーボンナノチューブ構造体の表面に形成する。前記金属シート又は金属リード線の材料は、銅又はアルミニウムなどである。該金属シート又は金属リード線は、導電接着剤で前記カーボンナノチューブ構造体の表面に固定することができる。 The first electrode and the second electrode are a conductive film, a metal sheet, or a metal lead wire. The material of the conductive film is a metal, an alloy, an indium tin oxide (ITO) film, an antimony tin oxide (ATO), a silver paste, a conductive polymer, or a carbon nanotube structure. The conductive film is formed on the surface of the carbon nanotube structure by physical vapor deposition, chemical vapor deposition, or other methods. The material of the metal sheet or the metal lead wire is copper or aluminum. The metal sheet or metal lead wire can be fixed to the surface of the carbon nanotube structure with a conductive adhesive.
前記第一電極及び第二電極は、金属性のカーボンナノチューブ構造体であってもよい。該カーボンナノチューブ構造体は、図３、図１１、図１２又は図１３に示された構造である。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面に金属層を被覆し、該カーボンナノチューブ構造体の導電性を高めるようになることが好ましい。 The first electrode and the second electrode may be a metallic carbon nanotube structure. The carbon nanotube structure has the structure shown in FIG. 3, FIG. 11, FIG. 12, or FIG. It is preferable to coat the surface of the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure with a metal layer to increase the conductivity of the carbon nanotube structure.
第四ステップでは、基体の予製体を提供し、該基体の予製体と前記カーボンナノチューブ構造体とを複合し、加熱素子を形成する。 In the fourth step, a preform of the substrate is provided, and the preform of the substrate and the carbon nanotube structure are combined to form a heating element.
前記基体の予製体は、基体の材料、基体材料からなる溶液、該基体材料を製造する予製反応物である。該基体の予製体は、所定の温度で液体又は気体である。前記の基体の予製体と前記カーボンナノチューブ構造体とが複合する方法は、塗布、堆積、印刷及び浸漬などの一種である。 The preform of the substrate is a substrate material, a solution comprising the substrate material, and a preformed reaction product for producing the substrate material. The preform of the substrate is liquid or gas at a predetermined temperature. The method in which the preform of the substrate and the carbon nanotube structure are combined is one kind of application, deposition, printing, immersion, and the like.
前記基体の材料は、高分子材料及び非金属材料などの一種又は数種である。具体的には、前記高分子材料が熱可塑性ポリマー及び熱硬化性ポリマーの一種又は数種であるので、前記基体の予製体の材料は、熱可塑性ポリマー及び熱硬化性ポリマーに形成するポリマー単体の溶液である。或いは、前記熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーが揮発性の有機溶剤に溶解し、形成された混合溶液である。前記カーボンナノチューブ構造体を前記液体の基体の予製体に浸漬した後、該液体の基体の予製体を固化し、前記基体と前記カーボンナノチューブ構造体とを複合させる。 The base material may be one or several types such as a polymer material and a non-metallic material. Specifically, since the polymer material is one or several of a thermoplastic polymer and a thermosetting polymer, the material of the preform of the base is a single polymer formed on the thermoplastic polymer and the thermosetting polymer. Solution. Alternatively, it is a mixed solution formed by dissolving the thermoplastic polymer or thermosetting polymer in a volatile organic solvent. After the carbon nanotube structure is immersed in the liquid substrate preform, the liquid substrate preform is solidified to combine the substrate and the carbon nanotube structure.
前記非金属材料が、ガラス、セラミックス又は半導体材料などであるので、前記基体の予製体は、非金属材料粒子で製造されたペースト、非金属材料を製造する反応気体、気体状態の非金属材料である。具体的には、真空蒸着、スパッター、化学気相堆積法、物理気相堆積法などの方法で気体の基体の予製体を形成し、該基体の予製体を前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面に堆積させる。また、複数の非金属材料粒子を溶剤に分散し、ペーストを形成し、前記基体の予製体として、前記カーボンナノチューブ構造体を前記ペーストの中に浸漬した後、溶剤を蒸発し、前記基体と前記カーボンナノチューブ構造体とを複合させる。 Since the non-metallic material is glass, ceramics, or a semiconductor material, the preform of the base is a paste made of non-metallic material particles, a reaction gas for producing the non-metallic material, or a non-metallic material in a gaseous state. It is. Specifically, a preform of a gaseous substrate is formed by a method such as vacuum vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, or physical vapor deposition, and the preform of the substrate is carbon in the carbon nanotube structure. Deposit on the surface of the nanotubes. Further, a plurality of non-metallic material particles are dispersed in a solvent, a paste is formed, and the carbon nanotube structure is immersed in the paste as a preform of the substrate, and then the solvent is evaporated, The carbon nanotube structure is combined.
前記基体の予製体が液体である場合、前記カーボンナノチューブ構造体を前記液体の基体の予製体の中に浸漬した後、該液体の基体の予製体を固化することによって、前記基体の材料を前記カーボンナノチューブ構造体の微孔の中に浸透させ、加熱素子を形成するようになる。前記基体の予製体が気体である場合、該基体の予製体を前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面に堆積することによって、前記基体の材料を前記カーボンナノチューブ構造体の微孔の中に添加させ、加熱素子を形成するようになる。 When the preform of the substrate is liquid, the carbon nanotube structure is immersed in the preform of the liquid substrate, and then the preform of the liquid substrate is solidified, thereby The material penetrates into the micropores of the carbon nanotube structure to form a heating element. When the preform of the substrate is a gas, the substrate preform is deposited on the surface of the carbon nanotube in the carbon nanotube structure, so that the material of the substrate is contained in the micropores of the carbon nanotube structure. Is added to form a heating element.
前記第三ステップにおいて、第一電極及び第二電極を形成するステップを、前記第四ステップにおける前記カーボンナノチューブ複合構造体を形成した後に行なってもよい。前記基体材料が前記カーボンナノチューブ構造体の微孔の中だけに添加される場合、即ち、前記一部のカーボンナノチューブが前記カーボンナノチューブ複合構造体の表面に露出する場合、前記第二ステップと同じ方法で前記第一電極及び第二電極を前記加熱素子の表面に直接に形成し、該第一電極及び第二電極を前記加熱素子におけるカーボンナノチューブ構造体と電気的に接続させる。前記基体材料が前記カーボンナノチューブ構造体の表面を被覆する場合、前記カーボンナノチューブに前記カーボンナノチューブ複合構造体の表面に露出させるように切断する方法で前記カーボンナノチューブ複合構造体を切る。その後、前記第二ステップと同じ方法で前記第一電極及び第二電極に前記露出したカーボンナノチューブ構造体と電気的に接続させることができる。 In the third step, the step of forming the first electrode and the second electrode may be performed after forming the carbon nanotube composite structure in the fourth step. When the base material is added only in the micropores of the carbon nanotube structure, that is, when some of the carbon nanotubes are exposed on the surface of the carbon nanotube composite structure, the same method as in the second step The first electrode and the second electrode are directly formed on the surface of the heating element, and the first electrode and the second electrode are electrically connected to the carbon nanotube structure in the heating element. When the base material covers the surface of the carbon nanotube structure, the carbon nanotube composite structure is cut by a method of cutting so that the carbon nanotube is exposed on the surface of the carbon nanotube composite structure. Thereafter, the exposed carbon nanotube structure can be electrically connected to the first electrode and the second electrode in the same manner as in the second step.
（実施例１）
図１５及び図１６を参照すると、本発明実施例１に係る中空熱源１００は、中空の三次元支持体１０２、加熱素子１０４、第一電極１１０、第二電極１１２、反射層１０８、保護層（図示せず）を含む。前記中空の三次元支持体１０２は、断面の形状が環状である中空のセラミックス管である。前記加熱素子１０４は、前記中空の三次元支持体１０２の外表面に設置され、基体及びカーボンナノチューブ構造体を含み、該カーボンナノチューブ構造体が前記基体の中に複合される。前記加熱素子１０４は、前記第一電極１１０及び前記第二電極１１２に電気的に接続する。
Example 1
15 and 16, the hollow heat source 100 according to the first embodiment of the present invention includes a hollow three-dimensional support 102, a heating element 104, a first electrode 110, a second electrode 112, a reflective layer 108, a protective layer ( (Not shown). The hollow three-dimensional support 102 is a hollow ceramic tube having a circular cross section. The heating element 104 is installed on the outer surface of the hollow three-dimensional support 102 and includes a substrate and a carbon nanotube structure, and the carbon nanotube structure is composited in the substrate. The heating element 104 is electrically connected to the first electrode 110 and the second electrode 112.
前記基体材料は、エポキシ樹脂である。前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された百枚のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含む。前記カーボンナノチューブ構造体において、隣接するカーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列された方向が平行する。カーボンナノチューブは、前記第一電極１１０から前記第二電極１１２へ延伸する方向に沿って配列される。前記基体の材料が前記カーボンナノチューブ構造体の微孔の中に浸漬されたので、該カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブを固定することができる。且つ前記基体の材料は、前記カーボンナノチューブ構造体を被覆するので、更に、該カーボンナノチューブ構造体を保護することができる。前記第一電極１１０及び前記第二電極１１２は、材料がパラジウムであり、その厚さが５ナノメートルである。該第一電極１１０及び該第二電極１１２は、それぞれ、銀ペーストで前記加熱素子１０４に設置され、カーボンナノチューブ構造体と電気的に接続される。前記パラジウムと前記カーボンナノチューブとが優れた金属ぬれ性を持つので、前記第一電極１１０及び前記第二電極１１２と前記加熱素子１０４との間が優れた電気的な接続を有し、前記中空熱源１００が電気エネルギーを利用する比例を高めることができる。 The base material is an epoxy resin. The carbon nanotube structure includes one hundred drone structure carbon nanotube films stacked. In the carbon nanotube structure, the aligned directions of the carbon nanotubes in adjacent carbon nanotube films are parallel to each other. The carbon nanotubes are arranged along a direction extending from the first electrode 110 to the second electrode 112. Since the base material is immersed in the micropores of the carbon nanotube structure, the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure can be fixed. In addition, since the base material covers the carbon nanotube structure, the carbon nanotube structure can be further protected. The first electrode 110 and the second electrode 112 are made of palladium and have a thickness of 5 nanometers. The first electrode 110 and the second electrode 112 are installed on the heating element 104 with silver paste, and are electrically connected to the carbon nanotube structure. Since the palladium and the carbon nanotube have excellent metal wettability, the first electrode 110 and the second electrode 112 and the heating element 104 have excellent electrical connection, and the hollow heat source 100 can increase the proportion of utilization of electrical energy.
前記加熱素子１０４が前記中空の三次元支持体１０２の外表面に設置されるので、前記反射層１０８は、前記加熱素子１０４の前記中空の三次元支持体１０２と対向する面とは反対の表面に設置される。即ち、前記加熱素子１０４は、前記中空の三次元支持体１０２と前記反射層１０８との間に設置される。前記反射層１０８は、酸化アルミニウム膜であり、その厚さは、１００マイクロメートル〜０．５ミリメートルである。勿論、前記反射層１０８を設置しなくてもよい。これによって、前記中空熱源１００の加熱方向が制限されず、前記中空熱源１００の裏表面又は外表面から熱を放出することができる。前記加熱素子が自立構造を有するカーボンナノチューブ構造体からなる場合、前記中空の三次元支持体を利用せず、該加熱素子を中空の三次元構造に形成させることができる。 Since the heating element 104 is installed on the outer surface of the hollow three-dimensional support 102, the reflective layer 108 is a surface opposite to the surface of the heating element 104 facing the hollow three-dimensional support 102. Installed. That is, the heating element 104 is installed between the hollow three-dimensional support 102 and the reflective layer 108. The reflective layer 108 is an aluminum oxide film and has a thickness of 100 micrometers to 0.5 millimeters. Of course, the reflective layer 108 may not be provided. Accordingly, the heating direction of the hollow heat source 100 is not limited, and heat can be released from the back surface or the outer surface of the hollow heat source 100. When the heating element is formed of a carbon nanotube structure having a self-supporting structure, the heating element can be formed into a hollow three-dimensional structure without using the hollow three-dimensional support.
図１７は、本発明実施例１におけるカーボンナノチューブの長軸方向に垂直な方向沿って、前記カーボンナノチューブ複合構造体を切断し、形成された断面の写真である。図１７を参照すると、前記カーボンナノチューブとエポキシ樹脂とが複合した後、前記カーボンナノチューブが前記エポキシ樹脂において、基本的に同じ方向に沿って配列する状態を保持することができることが分かる。本的に同じ方向に沿って配列する。 FIG. 17 is a photograph of a cross section formed by cutting the carbon nanotube composite structure along a direction perpendicular to the major axis direction of the carbon nanotube in Example 1 of the present invention. Referring to FIG. 17, it can be seen that after the carbon nanotubes and the epoxy resin are combined, the carbon nanotubes can keep a state of being aligned along the same direction in the epoxy resin. They are arranged along the same direction.
本実施例は、前記中空熱源１００を利用し、加熱対象を加熱する方法を提供する。 The present embodiment provides a method for heating a heating target using the hollow heat source 100.
まず、加熱対象を提供する。 First, an object to be heated is provided.
次に、前記加熱対象を前記中空熱源１００の中空の構造の内部に置く。 Next, the heating target is placed inside the hollow structure of the hollow heat source 100.
前記中空熱源１００の第一電極１１０及び第二電極１１２を電圧が１０ボルト〜２０ボルトである電源（図示せず）に電気的に接続すると、該中空熱源１００は、波長が長い電磁波を放出することができる。温度測量機器で測ると、前記中空熱源１００における加熱素子１０４の表面温度が５０℃〜５００℃に上げ、前記加熱対象を加熱することが分かる。これによって、前記カーボンナノチューブ構造体は、電気エネルギーを熱エネルギーに転換する効率が高いことが分かる。前記加熱素子１０４の表面の熱が熱輻射で前記加熱対象に伝わるので、該加熱対象を均一的に加熱することができる。黒体であるカーボンナノチューブにとって、温度が２００℃〜４５０℃である場合、人の目に見えない赤外線を放出することができる。この時の熱輻射が安定し、熱放出の効率が高く、放出する熱量が大きいという優れた点がある。 When the first electrode 110 and the second electrode 112 of the hollow heat source 100 are electrically connected to a power source (not shown) having a voltage of 10 to 20 volts, the hollow heat source 100 emits an electromagnetic wave having a long wavelength. be able to. When measured with a temperature surveying instrument, it can be seen that the surface temperature of the heating element 104 in the hollow heat source 100 is raised to 50 ° C. to 500 ° C. to heat the heating target. Accordingly, it can be seen that the carbon nanotube structure has high efficiency in converting electric energy into heat energy. Since the heat of the surface of the heating element 104 is transmitted to the object to be heated by heat radiation, the object to be heated can be uniformly heated. For carbon nanotubes that are black bodies, when the temperature is 200 ° C. to 450 ° C., infrared rays that are invisible to human eyes can be emitted. The heat radiation at this time is stable, the efficiency of heat release is high, and the amount of heat released is excellent.
前記加熱対象が、前記中空熱源１００に直接接触し、又は、前記中空熱源１００と所定の距離を置いて設置されてもよい。前記カーボンナノチューブ構造体から放出された電磁波を利用して、前記加熱対象を加熱する。前記カーボンナノチューブ構造体を利用した中空熱源１００は、工場の管道、実験室、電気加熱器及び電気ストーブなどに応用されることができる。 The heating object may be installed in direct contact with the hollow heat source 100 or at a predetermined distance from the hollow heat source 100. The heating target is heated using electromagnetic waves emitted from the carbon nanotube structure. The hollow heat source 100 using the carbon nanotube structure can be applied to factory pipes, laboratories, electric heaters, electric heaters, and the like.
前記加熱素子１０４の寸法及び該加熱素子１０４に印加された電圧を制御することにより、前記加熱素子１０４から放出された熱を制御することができる。前記電圧が一定である場合、前記加熱素子１０４の厚さを変換させることにより、前記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長を調整することができる。即ち、前記加熱素子１０４が厚くなるほど、前記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長は短くなる。前記加熱素子１０４の厚さが一定である場合、前記加熱素子１０４に印加された電圧が大きくなるほど、記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長は短くなる。従って、前記中空熱源１００を簡単に制御することができる。 By controlling the dimensions of the heating element 104 and the voltage applied to the heating element 104, the heat released from the heating element 104 can be controlled. When the voltage is constant, the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104 can be adjusted by changing the thickness of the heating element 104. That is, the thicker the heating element 104, the shorter the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104. When the thickness of the heating element 104 is constant, the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104 becomes shorter as the voltage applied to the heating element 104 increases. Therefore, the hollow heat source 100 can be easily controlled.
前記加熱素子１０４の面積が一定である場合、該加熱素子１０４に印加された電圧の大きさ及び前記カーボンナノチューブ構造体の厚さを制御することにより、前記加熱素子１０４から放出した熱を制御することができる。前記電圧が一定である場合、前記加熱素子１０４の厚さを変換させることにより、前記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長を調整することができる。即ち、前記加熱素子１０４が厚くなるほど、前記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長は短くなる。前記加熱素子１０４が薄くなるほど、前記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長は長くなる。前記加熱素子１０４の厚さが一定である場合、前記加熱素子１０４に印加された電圧が大きくなるほど、記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長は短くなる。前記加熱素子１０４に印加された電圧が小さくなるほど、記加熱素子１０４から放出した電磁波の波長は長くなる。従って、前記中空熱源１００を簡単に制御することができる。 When the area of the heating element 104 is constant, the amount of voltage applied to the heating element 104 and the thickness of the carbon nanotube structure are controlled to control the heat released from the heating element 104. be able to. When the voltage is constant, the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104 can be adjusted by changing the thickness of the heating element 104. That is, the thicker the heating element 104, the shorter the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104. As the heating element 104 becomes thinner, the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104 becomes longer. When the thickness of the heating element 104 is constant, the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104 becomes shorter as the voltage applied to the heating element 104 increases. As the voltage applied to the heating element 104 decreases, the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating element 104 increases. Therefore, the hollow heat source 100 can be easily controlled.
前記中空熱源１００におけるカーボンナノチューブ構造体は、厚さが小さく、透明であり、且つ前記基体の材料が透明の有機材料又は透明の無機材料である場合、該中空熱源１００は透明の中空熱源である。前記中空熱源１００における加熱素子１０４の基体が柔軟性のポリマーからなる場合、該中空熱源１００は、柔軟性の中空熱源である。 When the carbon nanotube structure in the hollow heat source 100 has a small thickness and is transparent, and the material of the substrate is a transparent organic material or a transparent inorganic material, the hollow heat source 100 is a transparent hollow heat source. . When the base of the heating element 104 in the hollow heat source 100 is made of a flexible polymer, the hollow heat source 100 is a flexible hollow heat source.
また、図１８を参照すると、前記加熱素子１０４が、一つの線状のカーボンナノチューブ複合構造体である場合、該線状のカーボンナノチューブ複合構造体は、前記中空の三次元支持体１０２の表面に巻き付かれる。図１９を参照すると、前記加熱素子１０４が、複数の線状のカーボンナノチューブ複合構造体である場合、該複数の線状のカーボンナノチューブ複合構造体は、交差して設置され、膜状の構造が編まれ、前記中空の三次元支持体１０２に被覆、巻き付くことができる。 Referring to FIG. 18, when the heating element 104 is a single linear carbon nanotube composite structure, the linear carbon nanotube composite structure is formed on the surface of the hollow three-dimensional support 102. Wound around. Referring to FIG. 19, when the heating element 104 is a plurality of linear carbon nanotube composite structures, the plurality of linear carbon nanotube composite structures are installed so as to cross each other and have a film-like structure. The hollow three-dimensional support 102 is knitted and can be wrapped and wound.
図１５、図１６を参照して、前記実施例１の中空熱源１００を製造する方法を例として、詳しく説明する。 With reference to FIGS. 15 and 16, the method for manufacturing the hollow heat source 100 of the first embodiment will be described in detail as an example.
第一ステップでは、カーボンナノチューブ構造体を提供し、該カーボンナノチューブ構造体が複数の微孔を有する。 In the first step, a carbon nanotube structure is provided, and the carbon nanotube structure has a plurality of micropores.
前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された百枚のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含む。前記カーボンナノチューブ構造体において、隣接するカーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列された方向が平行する。 The carbon nanotube structure includes one hundred drone structure carbon nanotube films stacked. In the carbon nanotube structure, the aligned directions of the carbon nanotubes in adjacent carbon nanotube films are parallel to each other.
第二ステップでは、中空の三次元支持体１０２を提供し、前記カーボンナノチューブ構造体を前記中空の三次元支持体１０２の表面に設置する。 In the second step, a hollow three-dimensional support 102 is provided, and the carbon nanotube structure is placed on the surface of the hollow three-dimensional support 102.
前記中空の三次元支持体１０２は、中空のセラミックス管である。前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された百枚のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含み、隣接するドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列された方向が平行し、該カーボンナノチューブ構造体の厚さが３００マイクロメートルである。前記カーボンナノチューブ構造体自身の接着性を利用して、該カーボンナノチューブ構造体を前記中空の三次元支持体１０２の表面に被覆する。 The hollow three-dimensional support 102 is a hollow ceramic tube. The carbon nanotube structure includes hundreds of drone-structured carbon nanotube films stacked, and the arrangement direction of the carbon nanotubes in adjacent drone-structure carbon nanotube films is parallel, and the thickness of the carbon nanotube structure is 300 Micrometer. The surface of the hollow three-dimensional support 102 is coated with the carbon nanotube structure by utilizing the adhesiveness of the carbon nanotube structure itself.
第三ステップでは、第一電極１１０及び第二電極１１２を、間隔を置いて設置し、該第一電極１１０及び第二電極１１２にカーボンナノチューブ構造体と電気的に接続させる。 In the third step, the first electrode 110 and the second electrode 112 are placed at an interval, and the first electrode 110 and the second electrode 112 are electrically connected to the carbon nanotube structure.
スパッターの方法で前記カーボンナノチューブ構造体の表面に前記第一電極１１０及び第二電極１１２とする二つのパラジウムフィルムを堆積した後、該二つのパラジウムフィルムをそれぞれ、金属リード線に電気的に接続する。 After depositing two palladium films as the first electrode 110 and the second electrode 112 on the surface of the carbon nanotube structure by a sputtering method, the two palladium films are electrically connected to the metal lead wires, respectively. .
第四ステップでは、基体の予製体を提供し、該基体の予製体と前記カーボンナノチューブ構造体とを複合し、加熱素子１０４を形成する。 In the fourth step, a preform of the substrate is provided, and the preform of the substrate and the carbon nanotube structure are combined to form the heating element 104.
本実施例において、グルーを注射する方法で、高分子材料とカーボンナノチューブ構造体とを複合し、加熱素子１０４を形成する。該方法は、下記のステップを含む。 In this embodiment, the heating element 104 is formed by combining the polymer material and the carbon nanotube structure by a method of injecting glue. The method includes the following steps.
第一サブステップでは、液体の熱硬化性の高分子材料を提供する。 In the first sub-step, a liquid thermosetting polymeric material is provided.
前記液体の熱硬化性の高分子材料の粘度が５パスカル・秒以下であり、室温で前記粘度を３０分間以上保持することができる。前記熱硬化性の高分子材料は、高分子材料及び、固化剤、改質剤、填料又は稀釈剤などの添加物を含む。 The viscosity of the liquid thermosetting polymer material is 5 Pascal · second or less, and the viscosity can be maintained for 30 minutes or more at room temperature. The thermosetting polymer material includes a polymer material and additives such as a solidifying agent, a modifier, a filler, or a diluent.
前記高分子材料が前記熱硬化性の高分子材料における質量パーセンテージの含有量は、７０％〜９５％である。前記添加物が前記熱硬化性の高分子材料における質量パーセンテージの含有量は、５％〜３０％である。前記高分子材料は、フェノール樹脂（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、ビスマレイミド樹脂（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ）ポリベンゾオキサジン樹脂（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｉｎｅｓ ｒｅｓｉｎ）樹脂、シアネート エステル樹脂（Ｃｙａｎａｔｅ ｓｅｔｅｒ ｒｅｓｉｎ）、ポリイミド樹脂、（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ）、ポリウレタン（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂 （ＰＭＭＡ） などの一種又は数種である。 The mass percentage content of the polymer material in the thermosetting polymer material is 70% to 95%. The content by mass of the additive in the thermosetting polymer material is 5% to 30%. Examples of the polymer material include phenol resin, epoxy resin, bismaleimide resin, polybenzoxazine resin, cyanate ester resin, dei lyi, and polyimide resin. resin), polyurethane (Polyurethane), polymethyl methacrylate resin (PMMA) and the like.
前記固化剤は、前記熱硬化性の高分子材料の固化を加速することに用いられ、脂肪族アミン（Ａｌｉｐｈａｔｉｃ ａｍｉｎｅ）、脂環式アミン（Ａｌｉｃｙｃｌｉｃ ａｍｉｎｅ）、芳香族アミン（Ａｒｏｍａｔｉｃ ａｍｉｎｅ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、酸無水物 （Ａｃｉｄ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、第三級アミン（Ｔｅｒｔｉａｒｙ ａｍｉｎｅｓ）、樹脂などの一種又は数種である。 The solidifying agent is used for accelerating solidification of the thermosetting polymer material, and includes an aliphatic amine, an alicyclic amine, an aromatic amine, a polyamide ( It is one or several kinds such as Polyamide, acid anhydride, tertiary amine, and resin.
前記改質剤は、前記熱硬化性の高分子材料の柔軟性、抗せん断性、抗折性、絶縁性などを高めることができる。前記改質剤は、多硫化ゴム（Ｐｏｌｙｓｕｌｆｉｄｅ ｒｕｂｂｅｒ）、ポリアミド樹脂（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ｒｅｓｉｎ ）などの一種又は数種である。 The modifying agent can enhance the flexibility, shear resistance, bending resistance, insulation, and the like of the thermosetting polymer material. The modifier is one or several types such as polysulfide rubber and polyamide resin.
前記添加物は、前記熱硬化性の高分子材料が固化された時の放熱条件を改善することに用いられ、該熱硬化性の高分子材料の用量を減少し、コストを減少することもできる。前記添加物は、石綿繊維、ガラス繊維、石英の粉末、酸化アルミニウム、シリカゲルの粉などの一種又は数種である。 The additive is used to improve heat dissipation conditions when the thermosetting polymer material is solidified, and can reduce the dose of the thermosetting polymer material and reduce the cost. . The additive is one or several kinds of asbestos fiber, glass fiber, quartz powder, aluminum oxide, silica gel powder and the like.
前記稀釈剤は、ジグリシジルエーテル（Ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ポリグリシジルエーテル（Ｐｏｌｙｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ）、アリルフェノール（Ａｌｌｙｌｐｈｅｎｏｌ）などの一種又は数種である。 The diluent is one or several kinds such as diglycidyl ether, polyglycidyl ether, and allylphenol.
本実施例は、エポキシ樹脂で液体の熱硬化性の高分子材料を製造する。具体的には、下記のステップを含む。 In this embodiment, a liquid thermosetting polymer material is produced with an epoxy resin. Specifically, the following steps are included.
まず、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂及びグリシド酸エステル型エポキシ樹脂の混合物を容器に置き、該混合物を３０℃〜６０℃に加熱し、且つ該混合物を均一的に混合させるように、該混合物を１０分間撹拌する。 First, a mixture of glycidyl ether type epoxy resin and glycidic acid ester type epoxy resin is placed in a container, the mixture is heated to 30 ° C. to 60 ° C., and the mixture is mixed for 10 minutes so that the mixture is uniformly mixed. Stir.
次に、脂肪族アミン及びジグリシジルエーテルを前記混合物に添加し、化学反応を行なって、反応産物を形成する。 Next, an aliphatic amine and diglycidyl ether are added to the mixture and a chemical reaction is performed to form a reaction product.
最後に、前記反応産物を３０℃〜６０℃に加熱し、エポキシ樹脂を含む液体の熱硬化性の高分子材料を形成する。 Finally, the reaction product is heated to 30 ° C. to 60 ° C. to form a liquid thermosetting polymer material containing an epoxy resin.
第二サブステップでは、前記液体の熱硬化性の高分子材料で前記カーボンナノチューブ構造体を浸漬する。 In the second sub-step, the carbon nanotube structure is immersed in the liquid thermosetting polymer material.
前記液体の熱硬化性の高分子材料で前記カーボンナノチューブ構造体を浸漬する方法は、下記のステップを含む。 The method of immersing the carbon nanotube structure with the liquid thermosetting polymer material includes the following steps.
まず、前記カーボンナノチューブ構造体が設置された前記中空の三次元支持体１０２を金型の中に置く。 First, the hollow three-dimensional support 102 on which the carbon nanotube structure is installed is placed in a mold.
次に、前記カーボンナノチューブ構造体を浸漬するために、前記液体熱硬化性の高分子材料を前記金型の中に注射する。前記液体の熱硬化性の高分子材料が前記カーボンナノチューブ構造体を十分に浸漬するために、該カーボンナノチューブ構造体を浸漬する時間は、１０分間以上である。 Next, in order to immerse the carbon nanotube structure, the liquid thermosetting polymer material is injected into the mold. In order for the liquid thermosetting polymer material to sufficiently immerse the carbon nanotube structure, the time for immersing the carbon nanotube structure is 10 minutes or more.
本実施例において、まず、前記積層された百枚のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを前記中空のセラミックス管の表面に被覆した後、前記カーボンナノチューブ構造体が設置された該中空のセラミックス管を金型の中に置く。次に、前記カーボンナノチューブ構造体を浸漬するために、前記エポキシ樹脂を含む液体熱硬化性の高分子材料を前記金型の中に注射して、２０分間浸漬する。 In this example, first, the laminated hundreds of drone-structured carbon nanotube films were coated on the surface of the hollow ceramic tube, and then the hollow ceramic tube on which the carbon nanotube structure was installed was formed into a mold. Put in. Next, in order to immerse the carbon nanotube structure, a liquid thermosetting polymer material containing the epoxy resin is injected into the mold and immersed for 20 minutes.
理解していただきたいことには、前記液体の熱硬化性の高分子材料が前記カーボンナノチューブ構造体を浸漬する方法が、前記注射する方法に限りなく、該液体の熱硬化性の高分子材料が毛細管作用により、前記カーボンナノチューブ構造体に吸入され、該カーボンナノチューブ構造体を浸漬するようになり、或いは、前記カーボンナノチューブ構造体を前記液体の熱硬化性の高分子材料の中に浸漬することである。 It should be understood that the method of immersing the carbon nanotube structure in the liquid thermosetting polymer material is not limited to the method of injection, and the liquid thermosetting polymer material is Capillary action causes the carbon nanotube structure to be inhaled and immersed in the carbon nanotube structure, or the carbon nanotube structure is immersed in the liquid thermosetting polymer material. is there.
第三サブステップでは、前記液体の熱硬化性の高分子材料に浸漬された前記カーボンナノチューブ構造体を固化し、カーボンナノチューブ複合構造体を形成する。 In the third sub-step, the carbon nanotube structure immersed in the liquid thermosetting polymer material is solidified to form a carbon nanotube composite structure.
本実施例において、エポキシ樹脂を含む熱硬化性の高分子材料、を固化する方法は、下記のステップを含む。 In this embodiment, a method for solidifying a thermosetting polymer material containing an epoxy resin includes the following steps.
まず、加熱装置により、前記金型を５０℃〜７０℃に加熱して、該温度の下で、前記エポキシ樹脂を含む熱硬化性の高分子材料が液体である。前記熱硬化性の高分子材料が固化される程度を増加するように、前記温度を１時間〜３時間保持し、前記熱硬化性の高分子材料に熱を吸収させ続ける。 First, the mold is heated to 50 ° C. to 70 ° C. by a heating device, and at this temperature, the thermosetting polymer material containing the epoxy resin is liquid. The temperature is maintained for 1 to 3 hours so as to increase the degree of solidification of the thermosetting polymer material, and the thermosetting polymer material continues to absorb heat.
次に、前記熱硬化性の高分子材料が固化される程度を増加するように、前記金型を８０℃〜１００℃に加熱し続けて、該温度の下で１時間〜３時間保持する。 Next, the mold is continuously heated to 80 ° C. to 100 ° C. so as to increase the degree to which the thermosetting polymer material is solidified, and held at the temperature for 1 to 3 hours.
その後で、前記熱硬化性の高分子材料が固化される程度を増加するように、前記金型を１１０℃〜１５０℃に加熱し続けて、該温度の下で２時間〜２０時間保持する。 Thereafter, the mold is continuously heated to 110 ° C. to 150 ° C. and held at the temperature for 2 hours to 20 hours so as to increase the degree of solidification of the thermosetting polymer material.
最後、加熱することを止めて、前記金型が室温に下がった後で、離型してカーボンナノチューブ複合構造体を形成する。 Finally, heating is stopped, and after the mold has cooled to room temperature, the mold is released to form a carbon nanotube composite structure.
前記加熱方法において、前記金型を直接に１１０℃〜１５０℃に加熱することにより、前記熱硬化性の高分子材料を固化することもできる。 In the heating method, the thermosetting polymer material can be solidified by directly heating the mold to 110 to 150 ° C.
第四サブステップでは、前記カーボンナノチューブ構造体の外表面に反射層１０８を形成する。 In the fourth sub-step, a reflective layer 108 is formed on the outer surface of the carbon nanotube structure.
スパッターの方法で前記カーボンナノチューブ構造体の外表面に反射層１０８とする酸化アルミニウム膜を形成する。該反射層１０８の厚さが１００マイクロメートルである。 An aluminum oxide film serving as the reflective layer 108 is formed on the outer surface of the carbon nanotube structure by a sputtering method. The reflective layer 108 has a thickness of 100 micrometers.
前記実施例１における加熱素子１０４が柔軟性のカーボンナノチューブ複合構造体である場合、前記中空熱源１００は、下記の方法により、製造することができる。 When the heating element 104 in the first embodiment is a flexible carbon nanotube composite structure, the hollow heat source 100 can be manufactured by the following method.
第一ステップでは、カーボンナノチューブ構造体を提供する。 In the first step, a carbon nanotube structure is provided.
第二ステップでは、柔軟性の基体材料の予製体を提供し、該柔軟性の基体材料の予製体および前記カーボンナノチューブ構造体を複合し、柔軟性のカーボンナノチューブ複合構造体を形成する。 In the second step, a preform of a flexible substrate material is provided, and the preform of the flexible substrate material and the carbon nanotube structure are combined to form a flexible carbon nanotube composite structure.
第三ステップでは、中空の三次元支持体１０２を提供し、前記柔軟性のカーボンナノチューブ複合構造体を前記中空の三次元支持体１０２の表面に設置する。 In the third step, a hollow three-dimensional support 102 is provided, and the flexible carbon nanotube composite structure is installed on the surface of the hollow three-dimensional support 102.
第四ステップでは、間隔を置いて第一電極１１０及び第二電極１１２を設置し、該第一電極１１０及び第二電極１１２をそれぞれ前記柔軟性のカーボンナノチューブ複合構造体におけるカーボンナノチューブ構造体に電気的に接続させる。 In the fourth step, the first electrode 110 and the second electrode 112 are provided at intervals, and the first electrode 110 and the second electrode 112 are electrically connected to the carbon nanotube structure in the flexible carbon nanotube composite structure, respectively. Connect.
勿論、前記カーボンナノチューブ構造体に電気的に接続するように、間隔を置いて前記第一電極１１０及び第二電極１１２を形成した後、該カーボンナノチューブ構造体及び前記柔軟性の基体材料の予製体を複合し、カーボンナノチューブ複合構造体が形成してもよい。 Of course, after the first electrode 110 and the second electrode 112 are formed at an interval so as to be electrically connected to the carbon nanotube structure, the carbon nanotube structure and the flexible base material are pre-made. The carbon nanotube composite structure may be formed by combining the bodies.
（実施例２）
図２０、図２１及び図２２を参照すると、本実施例は、中空熱源２００を提供する。本実施例の中空熱源２００は、加熱素子２０４、反射層２０８、二つの第一電極２１０及び二つの第二電極２１２を含む。前記加熱素子２０４は、中空の直方体に形成されるカーボンナノチューブ構造体であり、該カーボンナノチューブ構造体が上述のカーボンナノチューブ構造体のいずれかの一種である。前記二つの第一電極２１０及び前記二つの第二電極２１２は、それぞれ、前記中空の直方体の中空の構造の各々の側面が接合する位置に設置され、前記加熱素子２０４に電気的に接続される。前記第一電極２１０及び前記第二電極２１２は、前記加熱素子２０４を支持する役割を果たす。前記反射層２０８は、前記加熱素子２０４の、前記第一電極２１０及び前記第二電極２１２と対向する面とは反対の表面に設置される。
(Example 2)
Referring to FIGS. 20, 21, and 22, the present embodiment provides a hollow heat source 200. The hollow heat source 200 according to this embodiment includes a heating element 204, a reflective layer 208, two first electrodes 210, and two second electrodes 212. The heating element 204 is a carbon nanotube structure formed in a hollow rectangular parallelepiped, and the carbon nanotube structure is one of the carbon nanotube structures described above. The two first electrodes 210 and the two second electrodes 212 are respectively installed at positions where the side surfaces of the hollow rectangular parallelepiped hollow structure are joined, and are electrically connected to the heating element 204. . The first electrode 210 and the second electrode 212 serve to support the heating element 204. The reflective layer 208 is disposed on the surface of the heating element 204 opposite to the surface facing the first electrode 210 and the second electrode 212.
前記中空熱源２００において、前記第一電極２１０及び前記第二電極２１２の数量は制限されず、該第一電極２１０及び該第二電極２１２を所定の形状に並べて、上述のカーボンナノチューブ構造体を前記所定の形状に並べられた前記第一電極２１０及び前記第二電極２１２に巻き付け、中空の加熱素子２０４を形成しさえすればよい。前記第一電極２１０及び前記第二電極２１２は、電流を前記カーボンナノチューブ構造体に流すと同時に、該カーボンナノチューブ構造体を支持するために用いられる。 In the hollow heat source 200, the number of the first electrode 210 and the second electrode 212 is not limited, the first electrode 210 and the second electrode 212 are arranged in a predetermined shape, and the above-mentioned carbon nanotube structure is formed as described above. It is only necessary to wrap around the first electrode 210 and the second electrode 212 arranged in a predetermined shape to form a hollow heating element 204. The first electrode 210 and the second electrode 212 are used to pass a current through the carbon nanotube structure and simultaneously support the carbon nanotube structure.
（実施例３）
図２３と図２４を参照すると、本実施例は、中空熱源３００を提供する。本実施例の中空熱源３００は、中空の三次元支持体３０２、加熱素子３０４、第一電極３１０、第二電極３１２、反射層３０８及び保護層３０９を含む。前記反射層３０８は、前記中空の三次元支持体３０２の裏表面に設置される。前記加熱素子３０４は、前記反射層３０８の、前記中空の三次元支持体３０２と対向する面とは反対の表面に設置される。前記保護層３０９は、前記加熱素子３０４の、前記反射層３０８と対向する面とは反対の表面に設置される。前記第一電極３１０及び前記第二電極３１２は、それぞれ、前記加熱素子３０４と前記反射層３０８との間に設置され、該加熱素子３０４に電気的に接続され、該加熱素子３０４を電源に電気的に接続させる。
(Example 3)
Referring to FIGS. 23 and 24, the present embodiment provides a hollow heat source 300. The hollow heat source 300 of this embodiment includes a hollow three-dimensional support 302, a heating element 304, a first electrode 310, a second electrode 312, a reflective layer 308, and a protective layer 309. The reflective layer 308 is installed on the back surface of the hollow three-dimensional support 302. The heating element 304 is installed on the surface of the reflective layer 308 opposite to the surface facing the hollow three-dimensional support 302. The protective layer 309 is disposed on the surface of the heating element 304 opposite to the surface facing the reflective layer 308. The first electrode 310 and the second electrode 312 are respectively disposed between the heating element 304 and the reflective layer 308, and are electrically connected to the heating element 304. The heating element 304 is electrically connected to a power source. Connect.
本実施例において、前記中空の三次元支持体３０２は、中空の半楕円球体であり、該中空の半楕円球体が中空の構造を有する。前記反射層３０８は、前記中空の半楕円球体の、その中空の構造に面した表面に設置される。前記加熱素子３０４は、上述のカーボンナノチューブ構造体のいずれかの一種であり、前記反射層３０８の、前記中空の半楕円球体と対向する面とは反対の表面を覆う。前記第一電極３１０は、前記加熱素子３０４の底部の、前記反射層３０８と接触する表面に設置され、該加熱素子３０４に電気的に接続される。前記第二電極３１２は、環状であり、前記加熱素子３０４の開口部の、前記反射層３０８と接触する表面に設置され、該加熱素子３０４に電気的に接続される。前記保護層３０９は、塗布又はスパッタリンク法を利用し、前記加熱素子３０４の、前記反射層３０８と対向する面とは反対の表面に形成される。前記保護層の材料は、例えば、プラスチック、ゴム及び樹脂などの絶縁材料である。前記保護層の厚さが制限されず、実際の応用に応じて選択することができ、該保護層の厚さが０．５ミリメートル〜２ミリメートルであることが好ましい。前記保護層は、前記中空熱源３００を絶縁状態で使用させ、ほこりが前記加熱素子３０４に付着することを防止し、該加熱素子３０４を保護することに用いられる。前記中空の三次元支持体３０２は、加熱対象を収容する空間を有し、該加熱対象を加熱することが可能であればいずれの形状でもよい。 In this embodiment, the hollow three-dimensional support 302 is a hollow semi-elliptical sphere, and the hollow semi-elliptical sphere has a hollow structure. The reflective layer 308 is placed on the surface of the hollow semi-elliptical sphere facing the hollow structure. The heating element 304 is one of the carbon nanotube structures described above, and covers the surface of the reflective layer 308 opposite to the surface facing the hollow semi-elliptical sphere. The first electrode 310 is installed on the surface of the bottom of the heating element 304 that contacts the reflective layer 308 and is electrically connected to the heating element 304. The second electrode 312 has a ring shape, is disposed on the surface of the opening of the heating element 304 that contacts the reflective layer 308, and is electrically connected to the heating element 304. The protective layer 309 is formed on the surface of the heating element 304 opposite to the surface facing the reflective layer 308 by coating or sputtering. The material of the protective layer is, for example, an insulating material such as plastic, rubber and resin. The thickness of the protective layer is not limited and can be selected according to actual application, and the thickness of the protective layer is preferably 0.5 millimeters to 2 millimeters. The protective layer is used to protect the heating element 304 by using the hollow heat source 300 in an insulated state, preventing dust from adhering to the heating element 304. The hollow three-dimensional support 302 has a space for accommodating a heating target, and may have any shape as long as the heating target can be heated.
前記中空熱源及び該中空熱源の製造方法は、下記の優れた点がある。 The hollow heat source and the method for producing the hollow heat source have the following excellent points.
前記基体材料と前記自立構造体を有するカーボンナノチューブ構造体とを直接に複合し、加熱素子を形成することによって、前記カーボンナノチューブが、前記加熱素子において、カーボンナノチューブ構造体の形態を保持するので、前記加熱素子におけるカーボンナノチューブが、均一的に分布し、導電通路を形成することができ、従来技術におけるカーボンナノチューブが、溶液に分散された濃度に制限されることと比べて、該カーボンナノチューブは、前記加熱素子における含有量が９９％に達することができる。従って、前記中空熱源は、電気エネルギーを熱エネルギーに転換する効率は高く、該中空熱源の放熱温度を高めることができる。 By directly combining the base material and the carbon nanotube structure having the self-supporting structure to form a heating element, the carbon nanotube retains the form of the carbon nanotube structure in the heating element. The carbon nanotubes in the heating element can be uniformly distributed to form a conductive path, and compared with the carbon nanotubes in the prior art limited to the concentration dispersed in the solution, the carbon nanotubes The content in the heating element can reach 99%. Therefore, the hollow heat source is highly efficient in converting electrical energy into heat energy, and can increase the heat radiation temperature of the hollow heat source.
前記中空熱源において、加熱素子がカーボンナノチューブ構造体を含み、該カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブが均一的に配列され、該加熱素子が均一な厚さ及び抵抗を有するので、該加熱素子は、均一的に熱を放出することができる。前記カーボンナノチューブが電気エネルギーを熱エネルギーに転換する効率が高いので、前記中空熱源は、昇温速度が速く、熱応答速度が速く、熱交換速度が速い。 In the hollow heat source, the heating element includes a carbon nanotube structure, the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure are uniformly arranged, and the heating element has a uniform thickness and resistance. Heat can be released. Since the carbon nanotube has a high efficiency of converting electric energy into heat energy, the hollow heat source has a high temperature rising rate, a high thermal response speed, and a high heat exchange rate.
前記加熱素子おけるカーボンナノチューブが優れた力学性能、優れた靭性及び優れた機械強度を有するので、該加熱素子は、優れた力学性能、優れた靭性と機械強度を有し、使用寿命が長くなる。更に、カーボンナノチューブ構造体及び柔軟性の基体が複合し、前記加熱素子が形成する場合、該加熱素子を利用して、柔軟性の中空熱源を製造することができる。 Since the carbon nanotube in the heating element has excellent mechanical performance, excellent toughness and excellent mechanical strength, the heating element has excellent mechanical performance, excellent toughness and mechanical strength, and has a long service life. Further, when the carbon nanotube structure and the flexible substrate are combined to form the heating element, a flexible hollow heat source can be manufactured using the heating element.
前記加熱素子おけるカーボンナノチューブの直径が小さいので、該加熱素子は、厚さが小さい。従って、極めて小型の中空熱源を製造することができ、該小型の中空熱源を利用して、小型の加熱対象となる素子を加熱することができる。 Since the diameter of the carbon nanotube in the heating element is small, the heating element has a small thickness. Therefore, an extremely small hollow heat source can be manufactured, and a small element to be heated can be heated using the small hollow heat source.
前記基体の材料は、ポリマーに制限されなく、温度の範囲が広いので、前記中空熱源が更に広く応用されることができる。 The material of the substrate is not limited to a polymer, and since the temperature range is wide, the hollow heat source can be more widely applied.
前記カーボンナノチューブ構造体が、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムからなる場合、前記カーボンナノチューブフィルムにおける複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されるので、優れた導電性を有する。従って、前記中空熱源は、優れた加熱性能を有する。また、前記カーボンナノチューブフィルムが所定の透明度を有するので、透明の中空熱源を製造することができる。 When the carbon nanotube structure is made of a drone structure carbon nanotube film, the plurality of carbon nanotubes in the carbon nanotube film are connected to each other along the same direction, so that the carbon nanotube structure has excellent conductivity. Therefore, the hollow heat source has excellent heating performance. Further, since the carbon nanotube film has a predetermined transparency, a transparent hollow heat source can be manufactured.
前記基体材料と前記自立構造体を有するカーボンナノチューブ構造体とを直接に複合し、加熱素子を形成する方法は、簡単である。且つ前記カーボンナノチューブが前記加熱素子における含有量が容易に制御することができる。前記自立構造体を有するカーボンナノチューブ構造体と前記基体材料とを直接に複合した後、該カーボンナノチューブ構造体が従来の状態を保持することができる。従って、前記加熱素子は、純カーボンナノチューブ構造体からなる加熱素子とほとんど同じ熱を放出することができる。 A method of directly combining the base material and the carbon nanotube structure having the self-supporting structure to form a heating element is simple. In addition, the content of the carbon nanotubes in the heating element can be easily controlled. After the carbon nanotube structure having the self-standing structure and the base material are directly combined, the carbon nanotube structure can maintain the conventional state. Therefore, the heating element can release almost the same heat as the heating element made of a pure carbon nanotube structure.
１００、２００、３００ 中空熱源
１１０、２１０、３１０ 第一電極
１１２、２１２、３１２ 第二電極
１０４、２０４、３０４ 加熱素子
１０８、２０８、３０８ 反射層
１０２、３０２ 中空の三次元支持体
１４３ａ カーボンナノチューブフィルム
１４３ｂ カーボンナノチューブセグメント
１４５ カーボンナノチューブ
３０９ 保護層
100, 200, 300 Hollow heat source 110, 210, 310 First electrode 112, 212, 312 Second electrode 104, 204, 304 Heating element 108, 208, 308 Reflective layer 102, 302 Hollow three-dimensional support 143a Carbon nanotube film 143b carbon nanotube segment 145 carbon nanotube 309 protective layer
Claims (2)
前記加熱素子がカーボンナノチューブ複合構造体を含む中空の構造であり、前記カーボンナノチューブ複合構造体が自立構造を有するカーボンナノチューブ構造体及び基体材料を含み、該カーボンナノチューブ構造体と基体材料が複合され、
前記カーボンナノチューブ構造体が、複数のカーボンナノチューブを含むことを特徴とする中空熱源。 A heating element, at least two electrodes electrically connected to the heating element, and a reflective layer,
The heating element has a hollow structure including a carbon nanotube composite structure, the carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube structure having a self-supporting structure and a base material, and the carbon nanotube structure and the base material are combined.
A hollow heat source, wherein the carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotubes.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910106813.8 | 2009-04-20 | ||
| CN 200910106813 CN101868060B (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Three-dimensional heat source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010257977A true JP2010257977A (en) | 2010-11-11 |
| JP5319599B2 JP5319599B2 (en) | 2013-10-16 |
Family
ID=42959558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010097290A Active JP5319599B2 (en) | 2009-04-20 | 2010-04-20 | Hollow heat source |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5319599B2 (en) |
| CN (1) | CN101868060B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017216449A (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | ツィンファ ユニバーシティ | Manufacturing method and manufacturing installation of organic thin film solar cell |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102593272B (en) * | 2011-01-12 | 2016-09-14 | 清华大学 | The preparation method of epitaxial structure |
| US9024310B2 (en) | 2011-01-12 | 2015-05-05 | Tsinghua University | Epitaxial structure |
| CN102610718B (en) * | 2011-01-24 | 2015-06-03 | 清华大学 | Substrate used for growing epitaxial structure and using method thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05343170A (en) * | 1992-06-03 | 1993-12-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Small-size electric furnace for working optical fiber |
| JPH0792839A (en) * | 1993-09-22 | 1995-04-07 | Noritake Co Ltd | Heating roller for toner fixing |
| JP2004528677A (en) * | 2000-11-29 | 2004-09-16 | サーモセラミックス インコーポレイテッド | Resistance heater and its use |
| JP2007263193A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nitta Moore Co | Fluid heating tube and its heating method |
| JP2007272223A (en) * | 2006-03-10 | 2007-10-18 | Ist Corp | Heating fixing belt, its manufacturing method and image fixing device |
| WO2008133299A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Resin complex containing carbon nanotube, and method for production thereof |
| US20090096348A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Tsinghua University | Sheet-shaped heat and light source, method for making the same and method for heating object adopting the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100749886B1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-21 | (주) 나노텍 | Heating element using Carbon Nano tube |
| CN101086939B (en) * | 2006-06-09 | 2010-05-12 | 清华大学 | Field radiation part and its making method |
| CN101090586B (en) * | 2006-06-16 | 2010-05-12 | 清华大学 | Nano flexible electrothermal material and heating device containing the nano flexible electrothermal material |
| CN100591613C (en) * | 2006-08-11 | 2010-02-24 | 清华大学 | Carbon nano-tube composite material and preparation method thereof |
-
2009
- 2009-04-20 CN CN 200910106813 patent/CN101868060B/en active Active
-
2010
- 2010-04-20 JP JP2010097290A patent/JP5319599B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05343170A (en) * | 1992-06-03 | 1993-12-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Small-size electric furnace for working optical fiber |
| JPH0792839A (en) * | 1993-09-22 | 1995-04-07 | Noritake Co Ltd | Heating roller for toner fixing |
| JP2004528677A (en) * | 2000-11-29 | 2004-09-16 | サーモセラミックス インコーポレイテッド | Resistance heater and its use |
| JP2007272223A (en) * | 2006-03-10 | 2007-10-18 | Ist Corp | Heating fixing belt, its manufacturing method and image fixing device |
| JP2007263193A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Nitta Moore Co | Fluid heating tube and its heating method |
| WO2008133299A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Resin complex containing carbon nanotube, and method for production thereof |
| US20090096348A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Tsinghua University | Sheet-shaped heat and light source, method for making the same and method for heating object adopting the same |
| JP2009094074A (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | Exothermic light source and its manufacturing method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017216449A (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | ツィンファ ユニバーシティ | Manufacturing method and manufacturing installation of organic thin film solar cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101868060B (en) | 2012-08-29 |
| JP5319599B2 (en) | 2013-10-16 |
| CN101868060A (en) | 2010-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5457258B2 (en) | Manufacturing method of surface heat source | |
| JP5319597B2 (en) | Surface heat source | |
| JP2010018515A (en) | Planar heating source | |
| JP5608767B2 (en) | Wire heat source | |
| JP5255014B2 (en) | Surface heat source | |
| JP5281036B2 (en) | Surface heat source | |
| JP5457259B2 (en) | Manufacturing method of hollow heat source | |
| JP5319599B2 (en) | Hollow heat source | |
| JP2010034058A (en) | Planar heat source | |
| JP5619468B2 (en) | Wire heat source | |
| JP5319598B2 (en) | Hollow heat source | |
| JP5411051B2 (en) | Wire heat source | |
| JP2010034062A (en) | Hollow heater | |
| JP5281035B2 (en) | Surface heat source | |
| JP5281034B2 (en) | Manufacturing method of wire heat source | |
| JP5421183B2 (en) | Hollow heat source | |
| JP5243480B2 (en) | Hollow heat source | |
| JP2010034055A (en) | Planar heat source | |
| JP2010034059A (en) | Plane heat source | |
| JP5421182B2 (en) | Wire heat source | |
| JP5059809B2 (en) | Manufacturing method of hollow heat source | |
| JP2010034056A (en) | Planar heat source | |
| JP5778113B2 (en) | Hollow heat source | |
| JP5048730B2 (en) | Hollow heat source | |
| JP2010021148A (en) | Hollow heat source |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120501 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130115 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130325 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130611 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130711 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5319599 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |