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【24h】

垂直配向カーボンナノチューブ/パリレンによる高熱伝導性複合材料の研究－加熱浸透法によるパリレンの浸透率向上およびフォトサーマル赤外検知法による熱伝導率評価

机译：采用光热红外检测法采用热渗透法和热导率评价垂直取向碳纳米管/聚对二甲苯渗透性的高热导流复合材料研究

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近年，携帯電話やタブレット端末等の電子機器の高機能化，小型化に伴って，CPUの発熱量の増加，または発熱密度の上昇が起こっている．このような電子デバイスの熱問題は動作寿命や安全性を考える上で重要な問題であり，効率良く放熱できる材料が求められる．そこで，軽量·加工性に優れているマトリクスであるポリマー材料に，高熱伝導性のフィラーを微量添加した高熱伝導性ポリマー系複合材料の開発が行われている．高熱伝導性フィラーの添加が微量であることから，ポリマーの軽量·加工性等の特性を失うことなく，高熱伝導性を有する複合材料の開発が期待されている．本研究では，金属と同程度またはそれ以上の熱伝導率が期待されるカーボンナノチューブ(Carbon Nanotube，CNT)が1軸方向に配向する垂直配向カーボンナノチューブ(Vertically Aligned Carbon Nanotube，VA-CNT)をフィラーとし，マトリクスとしては気相蒸着により均一かつ内部まで重合することのできるパリレンを用いて，高熱伝導性ポリマー系複合材料の作製を行った．前報にてパリレンを利用した複合材料の作製を行ったが，パリレンがCNT間に完全には浸透せず，空孔が存在するという問題があった．そこで，本研究では作製した複合材料に対して加熱浸透法を行うことによる，パリレンの浸透率の向上について検討した．加熱浸透法とは，試料表面に堆積しているポリマーを加熱し一度融解させ，内部に浸透させる方法である．加熱処理前後の複合材料の内部構造の観察には集束イオンビーム(Focused ion beam: FIB)を用いた．複合材料の熱伝導率評価には非接触測定法である，フォトサーマル赤外検知法(Photothermal Radiometry: PTR)を用いた．
机译：近年来，具有高官能化和移动电话和片剂终端等电子设备的小型化，CPU的热值增加或发热密度的增加。这种电子设备的热问题是考虑操作寿命和安全性的重要问题，并且需要有效地散发的材料。因此，高导热性聚合物复合材料的开发，其中高导热率填料的少量添加到其重量轻的矩阵优良并进行加工的聚合物材料。由于加入高导热填料是少量的，因此预期具有高导热率的复合材料的开发，而不会损失诸如重量轻，聚合物的加工性的特性。在这项研究中，垂直排列的碳纳米管（垂直取向碳纳米管，VA-CNT）是填料，预计将热传导性或高于金属。作为基质，高的导热性聚合物复合材料，使用聚对二甲苯，其可以产生通过气相沉积聚合均匀和内部。在先前的报告中，进行使用聚对二烯烯的复合材料，但是二甲烯存在的问题是CNT之间没有存在孔。因此，在本研究中，我们通过加热渗透方法来检查对聚对二甲苯的渗透性的改善。加热渗透方法是一种加热和散热沉积在样品表面上的聚合物并将其渗透到内部的方法。使用聚焦离子束（FIB）来观察热处理前后复合材料的内部结构。光热红外检测方法（光热辐射尺寸：PTR），其是用于复合材料的导热性评估的非接触式测量方法。

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