機能性炭素材料の特徴と分析・試験技術

～最先端分析技術と導電性炭素材料の技術・市場トレンド～

【提携セミナー】

主催：株式会社R&D支援センター

◆セミナー趣旨

プログラム
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第１部　導電性炭素材料の特徴と技術トレンド　10:30～12:00
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【講座趣旨】
導電性炭素材料とは、樹脂や塗料など絶縁性の材料に導電性を付与する素材です。導電性炭素材料には、古くから使われる導電性カーボンブラックから近年注目されている最先端のカーボンナノチューブやグラフェンなど様々な素材が存在します。これらの素材を目的とする用途に応じて使いこなすことが、特徴あるノウハウや製品を生み出すポイントとなります。本講では、まず、導電性炭素材料の種類や特徴といった基礎を学びます。更に、これらの素材の特徴を最大限引き出すための高導電化技術などの応用について学習します。導電性炭素材料に関する技術的内容を分かりやすく、かつ詳細に解説します。

１．緒言　情報交流（人脈力）の重要性

２．導電性炭素材料入門
2-1　ナノカーボンの種類、製法、構造、特徴
・カーボンナノチューブ（単層、多層）
・VGCF（気相成長法炭素繊維）
・グラフェン（単層、多層）
2-2　導電性カーボンブラック
・導電性カーボンブラックの製法：オイルファーネス法、アセチレンガス分解法
・構造、物理化学的性質
・一次粒子、アグリゲート、アグロメレート、表面官能基、結晶性
・ケッチェンブラック、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック
2-3　各種導電性炭素材料の形状

３．導電性炭素材料の技術トレンド
3-1　高導電化技術
・導電性測定方法 ・分散状態（凝集塊量）と導電性
・樹脂の影響（単一樹脂系、二成分樹脂系）
・充填材の影響 ・成形条件の影響

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第２部　カーボンナノチューブの物性と分散/可溶化/機能化技術     13:00～14:30
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【講座趣旨】
カーボンナノチューブは、突出した特性、機能をもつ１次元導電性分子ナノワイヤーであるが、固体状態では強いπ—π相互作用やファンデアワールス力によりバンドル構造体を形成し、溶媒には分散困難である。可溶化によりCNTの基礎物性の解明、およびその応用は飛躍的に広がる。ここでは、カーボンナノチューブ可溶化と可溶化カーボンナノチューブのコンポジット材料、エネルギー材料（燃料電池、空気〜亜鉛電池等）への応用について私たちの最新のデータをもとに、わかりやすく、事例をもとに講演する。

１．カーボンナノチューブ可溶化の重要性と事例
1-1　カーボンナノチューブ可溶化の重要性
1-2　様々な可溶化の事例

２．金属性カーボンナノチューブと半導体性カーボンナノチューブの分離
2-1　様々な分離の事例
2-2　私たちの最新の研究成果

３．カーボンナノチューブ複合材料の創製
3-1　高分子との複合化
3-2　バイオ分野への応用

４．カーボンナノチューブを素材とする新しい電池材料
4-1　Pt型燃料電池
4-2　非Pt型燃料電池
4-3 非Pt型空気−亜鉛電池

５．まとめ

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第３部　機能性炭素材料の開発を支援する分析・試験技術　14:45～16:15
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【講座趣旨】
関西熱化学株式会社およびそのグループ会社（ＭＣエバテック）では炭素材料の研究開発、製造および分析受託事業を実施しております。本稿では、弊社で長年養ってきた炭素化学の知見・技術から発生した分析・評価・試験のノウハウや技術をベースに最新の分析技術やその事例等も交えて、機能性炭素材料の開発に必要と考える分析・試験技術を紹介します。具体的には、①粉体物性測定、②吸着性能評価、③表面分析・形態観察、④耐久性・機能化を目的とした試験・処理技術についての事例を原理・方法の解説を交えて紹介します。また、「ミクロ細孔測定」、「表面親水性・表面官能基の評価」、「Ｘ線ＣＴによる３次元構造観察」、「多様なガス・蒸気を用いた吸着性能評価」などに焦点を当てた内容とします。

１．粉体物性測定
1-1.　粉体物性とは（各種測定手法紹介）
1-2.　表面積・細孔径測定法（水銀圧入法、ガス吸着法等）
1-3.　表面の化学的性質の評価法（表面官能基、表面親水性・疎水性、酸化・還元特性等）

２．吸着性能評価
2-1.　吸着等温線測定による評価
2-2.　実環境に模した評価（静置法、破か曲線）

３．表面分析・形態観察
3-1.　表面分析（表面組成、表面化学状態、表面形状等の分析）
3-2.　３次元構造解析（X線CT、FIB-SEM、TEM）

４．耐久性・機能化を目的とした試験・処理技術
4-1.　高温加熱処理
4-2.　取り扱い困難なガス・薬剤下での耐久性試験
4-3.　高温高圧下での耐久性試験

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講師によるQ&A　16:15～16:30
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◆習得できる知識

・炭素材料の種類、製法、構造、特徴などの基礎、導電性を効果的に引き出すための手法や分散方法などの応用まで幅広い知見が得られます。
・炭素材料に関する分析・評価・試験の幅広い知識が得られ、ご担当の研究開発・品質管理・市場開発等の実務に活用可能です。

◆受講対象

・導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラフェンなどの炭素材料や樹脂複合材料・塗料に関する研究・生産技術開発者、企画・営業担当者。これら炭素材料を使用する研究・生産技術、市場開発業務に携わる方。
・中級者／技術者を念頭に置くが、上級者、初心者にも対応する。

◆必要な前提知識

・特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします。
・カーボンナノチューブの基礎物性の理解
・カーボンナノチューブの分散/可溶化の具体的な手法、注意点
・カーボンナノチューブの新しい電池材料等への応用展開

◆キーワード

CB,炭素,カーボン,分析,樹脂,導電性,研修,講習会

担当講師

第１部　機能性カーボンフィラー研究会 副会長 技術士（化学部門）　前野 聖二　氏
【専門】
高分子化学、機能性樹脂複合材料

第２部　九州大学　カーボンニュートラルエネルギー国際研究所
特任教授　工学博士　中嶋 直敏　氏
【専門】
ナノカーボン科学、エネルギー材料化学

第３部　関西熱化学（株）　研究開発センター　佐藤 成昭　氏
【専門】
分析化学

公開セミナーの次回開催予定

開催日

2021年07月28日（水） 10:30～16:30

開催場所

【WEB限定セミナー】※在宅、会社にいながらセミナーを受けられます

受講料

非会員： 55,000円 （本体価格：50,000円）
会員： 49,500円 （本体価格：45,000円）
学生： 55,000円 （本体価格：50,000円）

※会員（案内）登録していただいた場合、通常1名様申込で55,000円（税込）から
・1名で申込の場合、49,500円（税込）へ割引になります。
・2名同時申込で両名とも会員登録をしていただいた場合、計55,000円（2人目無料）です。

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備考

資料付き

・セミナー資料は開催前日までにお送りいたします。
無断転載、二次利用や講義の録音、録画などの行為を固く禁じます。

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