Physical properties and microwave dielectric properties of carbon nanotube-containing alumina composite ceramic material

CNT含有アルミナ複合セラミック材料の物性およびマイクロ波誘電特性

瀬川 智臣 ; 川口 浩一  ; 石井 克典 ; 山田 雅晃*; 田丸 彩夏*; 長川 玄汰*; 深澤 智典*; 石神 徹*; 福井 国博*; 村上 広幸*

Segawa, Tomoomi; Kawaguchi, Koichi; Ishii, Katsunori; Yamada, Masaaki*; Tamaru, Ayaka*; Nagakawa, Genta*; Fukasawa, Tomonori*; Ishigami, Toru*; Fukui, Kunihiro*; Murakami, Hiroyuki*

マイクロ波加熱脱硝法による金属酸化物粉末の製造工程において、容器を通じた熱の散逸や中間生成物によるマイクロ波吸収の低下を補償するため、マイクロ波加熱により自己発熱する外部加熱源として比誘電損失の大きいカーボンナノチューブ(CNT)含有したアルミナ複合セラミック材料の開発を進めている。CNT含有アルミナ複合セラミック材料の走査型電子顕微鏡による観察を行い、アルミナの母材中にCNTが存在していることを観察した。また、CNT含有アルミナ複合セラミック材料の表面抵抗率はCNT含有率が0.2mass%から0.5mass%に増加すると顕著に低下し、0.5mass%から1.0mass%に増加しても大きな差は見られなかった。本結果は、CNT含有アルミナ複合セラミック材料のCNT含有率が0.2mass%から0.5mass%に増加すると、見掛けの誘電損失が増加するこれまでの見掛けの誘電損失に関する研究結果と整合する。

To compensate for heat dissipation through the vessel and reduced microwave absorption due to intermediate in the fabrication process of the metallic oxide powder by the microwave heating denitration method, alumina composite ceramic material containing CNT which has a high relative dielectric loss as the external heating source with self-heating by microwave heating. The CNT was observed by SEM of the CNT-containing alumina composite ceramic material to observe the CNT presence in the base material of alumina. The surface resistivities decreased significantly when the CNT content increased from 0.2 to 0.5 mass%, and there was not much of a significant difference when the CNT content increased from 0.5 to 1.0 mass%. These results are consistent with the results of the previous studies of the apparent dielectric loss that showed a trend toward an increase in the apparent dielectric loss as the CNT content increased from 0.2 to 0.5 mass% in the CNT-containing alumina composites.