JP7213401B2 - 複合材料及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本願は2017年11月30日に提出された出願番号2017112418591の中国発明特許に基づき優先権を主張する。
本発明に係る「炭素膜」とは、糖膜の昇温溶融過程において、多孔質媒体の表面張力が溶融糖の表面張力より大きい場合、直接炭化して得る炭素膜構造をいう。
本発明に係る「担持材」とは、金属イオン又はアンモニウムイオン(NH4+)と酸性イオン又は非金属イオンとが結合した化合物である塩、電池の正負極材料である電極材料、ファンデルワールスにより気体又はイオンを吸着する材料である物理吸着剤をいう。
本発明に係る「糖」とは、ポリヒドロキシ(2つ以上)のアルデヒド(Aldehyde)又はケトン(Ketone)化合物であって、加水分解されてから上記の両者のいずれかになりうる有機化合物をいう。
好ましくは、前記支持骨格の孔隙壁の平均厚さは0.3nm~1mmである。
好ましくは、前記炭素微小球の平均粒径は10nm~0.05mmである。
好ましくは、前記炭素膜の平均厚さは1nm~0.05mmである。
好ましくは、前記担持材の平均粒径は10μmより小さい。
好ましくは、前記電極材料は400℃以上の高温焼成に耐えられ、分解及び/又は変性しなく、例えばTiOである。
好ましくは、前記物理吸着剤は水素貯蔵合金、ゼオライトモレキュラーシーブ、有機金属骨格材料である。
好ましくは、前記多孔質支持骨格と担持材との質量比は1:0.5~9である。
好ましくは、前記糖に含まれる炭素のモル質量と担持材のモル質量との比は0.5~6である。
更に、本発明は、接触熱抵抗が10ー6~10ー4m2・K/Wである複合材料を提供する。
好ましくは、前記多孔質支持骨格と担持材との質量比は1:0.5~9である。
好ましくは、前記糖に含まれる炭素のモル質量と担持材のモル質量との比は0.5~6である。
好ましくは、前記電極材料は400℃以上の高温焼成に耐えられ、分解及び/又は変性しない。
好ましくは、前記物理吸着剤は水素貯蔵合金、ゼオライトモレキュラーシーブ、有機金属骨格材料である。
好ましくは、前記糖及び担持材の混合溶液には担持材の硬化防止剤及び/又は分散剤がさらに含まれる。
上記補助材料は添加が必要な原料ではなく、必要に応じて添加されるものだけである。
好ましくは、前記前処理の具体的な操作ステップは200~1000℃で、脱酸素又は低酸素雰囲気において支持骨格を膨張させることである。
好ましくは、前記糖及び担持材の混合溶液の製造方法は、常温~120℃で、糖と担持材を均一に混合することである。
好ましくは、前記浸漬処理の条件は、20~120℃で、1min~48h浸すことである。
好ましくは、前記乾燥処理の条件は、20~180℃で、1h~10d乾燥することである。
好ましくは、前記活性化処理の条件は、400~1000℃で、30min~12h活性化することである。
好ましくは、前記浸漬処理の代わりに、シャワーコート処理を採用してもよい。
更に、本発明は好適な複合材料製造方法を提供し、以下のようなステップを含む。
(1)支持骨格材料の前処理
(2)浸漬液の製造
(3)浸漬
(4)乾燥
(5)活性化
更に、本発明は、上記方法のいずれかで製造される複合材料を提供する。
更に、本発明は、上記複合材料の何れかを含む吸着式冷凍装置を提供する。
更に、本発明は、上記複合材料の何れかを含むトランスセパレータを提供する。
更に、本発明は、上記複合材料の何れかを含むヒートポンプを提供する。
更に、本発明は、上記複合材料の何れかを含む吸着式除湿装置を提供する。
更に、本発明は、上記複合材料の何れかを含む電池装置を提供する。
更に、本発明は、上記複合材料の何れかを含む水素貯蔵装置を提供する。
(4)本発明において得られる複合材料は、担持材が炭原子間に直接嵌合され、耐凝集・耐不活性化能力が明らかに強化され、使用寿命が効果的に向上される。
(6)本発明の複合材料は構造が簡単で、熱伝達及び電子移動の効率が高く、実用性が強く、普及しやすい。
(実施例1)
(実施例2)
(実施例3)
(実施例4)
Claims (1)
- 黒鉛ー炭素膜ー塩化カルシウムの複合材料の製造方法であって、
塩化カルシウム、膨張性黒鉛、水、及びスクロースを原料とし、
700℃の脱酸素雰囲気で2分間加熱して、膨張性黒鉛を膨張黒鉛に処理する工程と、
塩化カルシウム及びスクロースを水に溶解し、浸漬液を得る工程と、
前記膨張黒鉛を前記浸漬液に1h浸して、浸漬材を形成する工程と、
120℃で、前記浸漬材を乾燥させ、550℃の温度で、前記浸漬材を二酸化炭素雰囲気で2.5h活性化させる工程と、を含む
ことを特徴とする複合材料の製造方法。
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