JPH04170310A - 黒鉛層間化合物およびその製造方法 - Google Patents
黒鉛層間化合物およびその製造方法Info
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- JPH04170310A JPH04170310A JP2295516A JP29551690A JPH04170310A JP H04170310 A JPH04170310 A JP H04170310A JP 2295516 A JP2295516 A JP 2295516A JP 29551690 A JP29551690 A JP 29551690A JP H04170310 A JPH04170310 A JP H04170310A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B32/20—Graphite
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、比抵抗が小さく導電材料として注目−さ九て
ル）る黒鉛層間化合物に係り、特に、金属ハロゲン化物
をゲストとする黒鉛層間化合物およびその製造方法に関
する。
ル）る黒鉛層間化合物に係り、特に、金属ハロゲン化物
をゲストとする黒鉛層間化合物およびその製造方法に関
する。
黒鉛層間化合物は、層状の結晶構造を有するホストとし
ての黒鉛（グラファイト）の眉間に、原子・分子・イオ
ンなどをゲストとして介在せしめた眉間化合物であって
、金属に匹敵する小さな比抵抗、すぐれた放電特性およ
び摩擦特性を示すなど、その機能性が高いことと合成も
比較的容易なため、近時、その実用的価値が注目されて
いる。
ての黒鉛（グラファイト）の眉間に、原子・分子・イオ
ンなどをゲストとして介在せしめた眉間化合物であって
、金属に匹敵する小さな比抵抗、すぐれた放電特性およ
び摩擦特性を示すなど、その機能性が高いことと合成も
比較的容易なため、近時、その実用的価値が注目されて
いる。
特に、ゲストとしてＦｅＣｆ１．やＣｕＣＱ、等の金属
ハロゲン化物を用いた黒鉛層間化合物は、高い導電性を
示し、かつ大気中でも比較的安定していることから、導
電材料としてその応用が期待されている。
ハロゲン化物を用いた黒鉛層間化合物は、高い導電性を
示し、かつ大気中でも比較的安定していることから、導
電材料としてその応用が期待されている。
なお、金属ハロゲン化物をゲストとする黒鉛層間化合物
を製造する際には、例えば特開昭６１−１６８５１３号
公報に記載されている如く、黒鉛と金属ハロゲン化物と
を混合法により所定の温度で反応させて合成できること
が知られている。
を製造する際には、例えば特開昭６１−１６８５１３号
公報に記載されている如く、黒鉛と金属ハロゲン化物と
を混合法により所定の温度で反応させて合成できること
が知られている。
［発明が解決しようとする謀Ｍ］
しかしながら、金属ハロゲン化物をゲストとする公知℃
黒鉛層間化合物（以下、しばしばＧＩＣと略称する）に
ついて、本発明者らが高温度雰囲気下で環境試験を行っ
たところ、大気中での安定性に富むとみなされていたＮ
１ＣＱ、−ＣｕＣＬ。
黒鉛層間化合物（以下、しばしばＧＩＣと略称する）に
ついて、本発明者らが高温度雰囲気下で環境試験を行っ
たところ、大気中での安定性に富むとみなされていたＮ
１ＣＱ、−ＣｕＣＬ。
−ＧＩＣにおいても、その抵抗値の経時変化が大きいこ
とが判明した。
とが判明した。
すなわち、金属ハロゲン化物系ＧＩＣを有機バインダ中
に分散せしめた導電性ペーストを電子機器に適用するた
めには、実際の環境下で特性が長時間変化しないことが
保証されなければならず、確かに熱に対しては２００℃
程度まで安定していることが知られてはいるものの、ペ
ーストを印刷・熱硬化させて導電体を試作して高湿度雰
囲気下（４０℃、９０％Ｒ）］）に放置するという環境
試験を行ってみると、大気中で安定な化合物と思われて
いた公知の金属ハロゲン化物系ＧＩＣは抵抗値の経時変
化が無視できぬほど大きいことが判明した。例えば、Ｆ
ｅＣＱ、−ＧＩＣにて試作した導電体の場合、１００時
間経過した時点で抵抗値が３０％近く増大してしまった
。
に分散せしめた導電性ペーストを電子機器に適用するた
めには、実際の環境下で特性が長時間変化しないことが
保証されなければならず、確かに熱に対しては２００℃
程度まで安定していることが知られてはいるものの、ペ
ーストを印刷・熱硬化させて導電体を試作して高湿度雰
囲気下（４０℃、９０％Ｒ）］）に放置するという環境
試験を行ってみると、大気中で安定な化合物と思われて
いた公知の金属ハロゲン化物系ＧＩＣは抵抗値の経時変
化が無視できぬほど大きいことが判明した。例えば、Ｆ
ｅＣＱ、−ＧＩＣにて試作した導電体の場合、１００時
間経過した時点で抵抗値が３０％近く増大してしまった
。
このように、従来知られている金属を含む金属ハロゲン
化物系ＧＩＣは、高湿度雰囲気下での安定性に難があり
、このことは導電材料としての実用化にとって大きな障
害となる。
化物系ＧＩＣは、高湿度雰囲気下での安定性に難があり
、このことは導電材料としての実用化にとって大きな障
害となる。
したがって本発明のＭｌの呂的は、耐湿安定性に優れた
金属ハロゲン化物系の黒鉛層間化合物を提供することに
あり、また、本発明の第２の目的は、かかる黒鉛層間化
合物の製造方法を提供することにある。
金属ハロゲン化物系の黒鉛層間化合物を提供することに
あり、また、本発明の第２の目的は、かかる黒鉛層間化
合物の製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
上記した本発明の第１の目的は、層状の結晶構造を有す
る黒鉛の層間に、少なくともｐｂｃＱ。
る黒鉛の層間に、少なくともｐｂｃＱ。
を含むゲストを介在せしめることによって達成される。
これまでにｐｂｃｎ、を黒鉛の眉間に挿入した例はなく
、ｐｂｃｎ、単独ではいかなる条件下でも黒鉛層間化合
物を形成しないと考えられている。
、ｐｂｃｎ、単独ではいかなる条件下でも黒鉛層間化合
物を形成しないと考えられている。
しかしながら、本発明によれば、単独で黒鉛と反応し黒
鉛層間化合物を形成しうる合議ハロゲン化物とｐｂｃｎ
、との混合物を所定の合成条件下にて黒鉛と反応させる
ことにより、前者が黒鉛と反応する際に後者を同時に黒
鉛層間に取り込み、ｐｂｃｇ、とＰｂＣｌ２．以外の金
属ハロゲン化物を黒鉛層間に介在せしめることが可能と
なる。
鉛層間化合物を形成しうる合議ハロゲン化物とｐｂｃｎ
、との混合物を所定の合成条件下にて黒鉛と反応させる
ことにより、前者が黒鉛と反応する際に後者を同時に黒
鉛層間に取り込み、ｐｂｃｇ、とＰｂＣｌ２．以外の金
属ハロゲン化物を黒鉛層間に介在せしめることが可能と
なる。
また、上記した本発明の第２の目的は、原料黒鉛と、Ｐ
ｂＣＱ、とＰｂＣΩ８以外の金属ハロゲン化物とを混合
した後、この混合物を３００〜５５０℃の温度で加熱し
、少なくとも原料黒鉛に重量増加を起こさせる時間反応
させて合成することによって達成される。
ｂＣＱ、とＰｂＣΩ８以外の金属ハロゲン化物とを混合
した後、この混合物を３００〜５５０℃の温度で加熱し
、少なくとも原料黒鉛に重量増加を起こさせる時間反応
させて合成することによって達成される。
本発明者らの実験によると、少なくともＰｂＣＱ 。
をゲストに含むように合成された黒鉛層間化合物は、高
い導電性を示すのみならず、公知の金属ハロゲン化物系
ＧＩＣに比べて耐湿安定性が飛躍的に向上することが確
認された。これは、大部分の金属ハロゲン化物は、潮解
性を示し水に易溶性であるが、ｐｂｃｘ、は例外的に潮
解性を示さず水に難溶性である。このようなｐｂｃＱ、
の性質により、後に詳細に説明されるような優れた耐湿
安定性を有するものと考えられる。すなわち、黒鉛の眉
間に介在する挿入物（金属ハロゲン化物）は、挿入され
る前とほぼ同じ結晶構造を持つことが知られており、そ
れゆえ、優れた耐湿安定性を有するものと考えられる。
い導電性を示すのみならず、公知の金属ハロゲン化物系
ＧＩＣに比べて耐湿安定性が飛躍的に向上することが確
認された。これは、大部分の金属ハロゲン化物は、潮解
性を示し水に易溶性であるが、ｐｂｃｘ、は例外的に潮
解性を示さず水に難溶性である。このようなｐｂｃＱ、
の性質により、後に詳細に説明されるような優れた耐湿
安定性を有するものと考えられる。すなわち、黒鉛の眉
間に介在する挿入物（金属ハロゲン化物）は、挿入され
る前とほぼ同じ結晶構造を持つことが知られており、そ
れゆえ、優れた耐湿安定性を有するものと考えられる。
さらに、本発明者らが確認した結果によれば、耐湿安定
性は黒鉛層間化合物のゲスト中に占めるｐｂｃＱ、の量
に関係することが判った。−例として、ゲストをｐｂｃ
Ｑ、とＦｅＣＲ，としたときを第５図によって説明する
と、挿入物中のＰｂ／Ｆｅのｍｏｌ比が大きくなると耐
質安定性が増し、このＰ ｂ ／ Ｆ ｅのｍｏｌ比が
０．０５以上であれば、従来のＦｅＣα、−Ｇ Ｉ Ｃ
より耐湿安定性が良く、０．２４以上であれば実用上問
題のない耐湿安定性を示し、更に０．５以上であればホ
ストの黒鉛と同等の値まで耐湿安定性が良くなった。
性は黒鉛層間化合物のゲスト中に占めるｐｂｃＱ、の量
に関係することが判った。−例として、ゲストをｐｂｃ
Ｑ、とＦｅＣＲ，としたときを第５図によって説明する
と、挿入物中のＰｂ／Ｆｅのｍｏｌ比が大きくなると耐
質安定性が増し、このＰ ｂ ／ Ｆ ｅのｍｏｌ比が
０．０５以上であれば、従来のＦｅＣα、−Ｇ Ｉ Ｃ
より耐湿安定性が良く、０．２４以上であれば実用上問
題のない耐湿安定性を示し、更に０．５以上であればホ
ストの黒鉛と同等の値まで耐湿安定性が良くなった。
本発明において、ＰｂＣΩ１と共に用いる金属ハロゲン
化物は、ｐｂｃｎ、を黒鉛層間に先導する樹脂を有する
もので、ＦｅＣΩいＣｕＣα５、ＡＱＣＱ、、ＧａＣＱ
、、ＣｏＣＱ、、Ｍ ｎ ＣＱ 、、Ｃｒ ＣＱ ｒ、
Ｍ ｏ ＣＱ ＊、Ｃｄ（１，等が用いられるが、その
中でＦ ｅ ＣＱ ＋およびＣｕＣＬがそれ自身の不均
化反応により塩素ガスを発生するため、外部より有毒な
塩素ガスを導入する必要がなく、これらが黒鉛と反応す
る最適温度（３００〜５５０℃）が工業的に有利な点で
好ましい。
化物は、ｐｂｃｎ、を黒鉛層間に先導する樹脂を有する
もので、ＦｅＣΩいＣｕＣα５、ＡＱＣＱ、、ＧａＣＱ
、、ＣｏＣＱ、、Ｍ ｎ ＣＱ 、、Ｃｒ ＣＱ ｒ、
Ｍ ｏ ＣＱ ＊、Ｃｄ（１，等が用いられるが、その
中でＦ ｅ ＣＱ ＋およびＣｕＣＬがそれ自身の不均
化反応により塩素ガスを発生するため、外部より有毒な
塩素ガスを導入する必要がなく、これらが黒鉛と反応す
る最適温度（３００〜５５０℃）が工業的に有利な点で
好ましい。
本発明の黒鉛層間化合物を製造する際には、ホストとゲ
ストの比、およびゲスト中のｐｂｃｎ。
ストの比、およびゲスト中のｐｂｃｎ。
と他の金属ハロゲン化物との仕込比、および合成条件が
重要であり、これらの条件が異なると得られる黒鉛層間
化物の特性も異なる。
重要であり、これらの条件が異なると得られる黒鉛層間
化物の特性も異なる。
耐湿安定性を左右する黒鉛層間化合物のゲスト中のＰｂ
（１，比は、材料のｐｂｃＱ、と他の金属ハロゲン化物
との仕込比と合成温度の双方に関連し、ｐ ｂ ｃ ’
ｕオとの仕込比が大きいほど、また合成温度が高いほど
、生成した黒鉛層間化合物中のｐｂ量が多くなり、従っ
て耐湿安定性が増す。−例として、ホストを平均粒径１
０μｍの天然黒鉛、ゲストをＰｂＣＱ、とＦｅＣＱ、と
し封管中にて合成を行なった場合には、第６図の状態図
に示したように、合成温度が３００℃以上であればＦｅ
ＣＱ Ｊとともに少量ではあるが、ｐｂｃｎ、も黒鉛層
間へ挿入され（図中に破線で示した範囲）１図において
斜線を付した範囲（Ａ領域）であれば、ホストの黒鉛と
同等または実用上問題のない耐湿安定性を示す黒鉛層間
化合物を得る二とができる。なお、上記実用的にも最も
望ましい範囲において、合成温度の上限は９５４℃であ
り、これは反応物質として用いた金属ハロゲン化物の気
化により反応容器内の圧力が著しく上昇し危険な状態と
なり、ＰｂＯ２，の沸点が９５４℃であるからである。
（１，比は、材料のｐｂｃＱ、と他の金属ハロゲン化物
との仕込比と合成温度の双方に関連し、ｐ ｂ ｃ ’
ｕオとの仕込比が大きいほど、また合成温度が高いほど
、生成した黒鉛層間化合物中のｐｂ量が多くなり、従っ
て耐湿安定性が増す。−例として、ホストを平均粒径１
０μｍの天然黒鉛、ゲストをＰｂＣＱ、とＦｅＣＱ、と
し封管中にて合成を行なった場合には、第６図の状態図
に示したように、合成温度が３００℃以上であればＦｅ
ＣＱ Ｊとともに少量ではあるが、ｐｂｃｎ、も黒鉛層
間へ挿入され（図中に破線で示した範囲）１図において
斜線を付した範囲（Ａ領域）であれば、ホストの黒鉛と
同等または実用上問題のない耐湿安定性を示す黒鉛層間
化合物を得る二とができる。なお、上記実用的にも最も
望ましい範囲において、合成温度の上限は９５４℃であ
り、これは反応物質として用いた金属ハロゲン化物の気
化により反応容器内の圧力が著しく上昇し危険な状態と
なり、ＰｂＯ２，の沸点が９５４℃であるからである。
また、をｐｂｃｇ、とＦｅＣＱ、との仕込比の左右の範
囲はＰｂ（、Ｑ、−９５％、ＦｅＣＱ、−５％からＰｂ
ＣＱ、−４０％、ＦｅＣＱ３−６０％までである。これ
は混合物中のＦｅＣＱ、の割合が少なすぎる場合には、
ｐｂｃＱ、を黒鉛層間へ先導するＦｅＣＱ、の不足によ
り極少量しか黒鉛と反応せず、また、ＦｅＣＱ、の割合
が多すぎるときには、Ｆ ｅ ＣＱ ａが優先的に黒鉛
と反応してしまい、ＰｂＣＱ、はとんど挿入されないた
めである。
囲はＰｂ（、Ｑ、−９５％、ＦｅＣＱ、−５％からＰｂ
ＣＱ、−４０％、ＦｅＣＱ３−６０％までである。これ
は混合物中のＦｅＣＱ、の割合が少なすぎる場合には、
ｐｂｃＱ、を黒鉛層間へ先導するＦｅＣＱ、の不足によ
り極少量しか黒鉛と反応せず、また、ＦｅＣＱ、の割合
が多すぎるときには、Ｆ ｅ ＣＱ ａが優先的に黒鉛
と反応してしまい、ＰｂＣＱ、はとんど挿入されないた
めである。
ＰｂＣＱ、、と共に用いる金属ハロゲン化物を他のもの
にする場合は、適宜合成条件を変更することにより、目
的の黒鉛層間化合物を得ることができる。
にする場合は、適宜合成条件を変更することにより、目
的の黒鉛層間化合物を得ることができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
〔実施例１］
平均粒径１０μｍの天然黒鉛をホストとし、仕込み比や
合成温度を変えて、混合法により９種類のＰｂＣＱ、−
ＦｅＣＱ、−ＧＩＣを合成した。すなわち、原料黒鉛と
ｐｂｃｘ、とＦｅＣΩ、とを所定の仕込み比でパイレッ
クスガラス製の反応管に入れて混合し、真空吸引しなが
ら１２０℃で１時間加熱して十分に脱水した後、反応管
を溶封し、所定の温度（３００〜５４０℃）で２４時間
加熱して反応させ、反応生成物を沸騰水およびメタノー
ルで繰り返し洗浄して試料表面の未反応金属塩化物を除
去することにより、第１表に示す患１〜９のサンプル（
黒鉛層間化合物）を得た。
合成温度を変えて、混合法により９種類のＰｂＣＱ、−
ＦｅＣＱ、−ＧＩＣを合成した。すなわち、原料黒鉛と
ｐｂｃｘ、とＦｅＣΩ、とを所定の仕込み比でパイレッ
クスガラス製の反応管に入れて混合し、真空吸引しなが
ら１２０℃で１時間加熱して十分に脱水した後、反応管
を溶封し、所定の温度（３００〜５４０℃）で２４時間
加熱して反応させ、反応生成物を沸騰水およびメタノー
ルで繰り返し洗浄して試料表面の未反応金属塩化物を除
去することにより、第１表に示す患１〜９のサンプル（
黒鉛層間化合物）を得た。
次いで、この粉体サンプルを加圧した状態で通電し、圧
縮された電位差を測定するという４端子法により、各サ
ンプルの比抵抗を測定した。その結果も第１表に示す。
縮された電位差を測定するという４端子法により、各サ
ンプルの比抵抗を測定した。その結果も第１表に示す。
なお、原料黒鉛の比抵抗は８．６ｎΩ畑であった。
同表から明らかなように、ＰｂＣＱ、の仕込み比が大き
いほど、また合成温度が高いほど、合成された黒鉛層間
化合物中のＦｅに対するｐｂの比率が高くなる傾向、つ
まり黒鉛の層間にＰｂＣＱ。
いほど、また合成温度が高いほど、合成された黒鉛層間
化合物中のＦｅに対するｐｂの比率が高くなる傾向、つ
まり黒鉛の層間にＰｂＣＱ。
が挿入されやすくなる傾向が認められる。
そして、比抵抗については、ホストに対するゲストの重
量が多くなれば低くなる傾向が認められ、ゲストの重量
が４０％以上になると、ホストの比抵抗の１／２〜１／
３程度であり、Ｆ ｅ ＣＬ −ＧＩＣと同程度の高い
導電性を示した。なお、第１表に示す値はサンプルの圧
粉体の比抵抗であって粒子間の接触抵抗も含まれている
ので、生成物固有の比抵抗よりは若干大きな値になって
いるものと思われる。
量が多くなれば低くなる傾向が認められ、ゲストの重量
が４０％以上になると、ホストの比抵抗の１／２〜１／
３程度であり、Ｆ ｅ ＣＬ −ＧＩＣと同程度の高い
導電性を示した。なお、第１表に示す値はサンプルの圧
粉体の比抵抗であって粒子間の接触抵抗も含まれている
ので、生成物固有の比抵抗よりは若干大きな値になって
いるものと思われる。
次いで、第１表に示したサンプル（隘１〜９）を、それ
ぞれ、有機バインダ（フェノール樹脂）中に分散させて
ペーストとなした後、印刷・熱硬化して導電体を試作し
、これらの導電体を高湿度雰囲気下（４０℃、９０％Ｒ
Ｈ）に放置して抵抗値の経時変化を測定することにより
、各サンプルの耐湿安定性の評価を行った。その結果を
第１〜６図に示す。ここで、第１［ｉＪは原料黒鉛の測
定結果、第２図は覧ｌ〜３のサンプルの測定結果、第３
図は洩４〜６のサンプルの測定結果、第４図はＮｃＬ７
〜９のサンプルの測定結果、第５図はＮｏ、 １〜９の
ＧＩＣ中に含まれるＰｂ／Ｆｅ（モル比）と、それらの
耐湿２５０時間後の評価結果、第６図は淘１〜９の合成
条件（仕込みと合成温度）をＰ ｂｃＱ。
ぞれ、有機バインダ（フェノール樹脂）中に分散させて
ペーストとなした後、印刷・熱硬化して導電体を試作し
、これらの導電体を高湿度雰囲気下（４０℃、９０％Ｒ
Ｈ）に放置して抵抗値の経時変化を測定することにより
、各サンプルの耐湿安定性の評価を行った。その結果を
第１〜６図に示す。ここで、第１［ｉＪは原料黒鉛の測
定結果、第２図は覧ｌ〜３のサンプルの測定結果、第３
図は洩４〜６のサンプルの測定結果、第４図はＮｃＬ７
〜９のサンプルの測定結果、第５図はＮｏ、 １〜９の
ＧＩＣ中に含まれるＰｂ／Ｆｅ（モル比）と、それらの
耐湿２５０時間後の評価結果、第６図は淘１〜９の合成
条件（仕込みと合成温度）をＰ ｂｃＱ。
−ＦｅＣＱ、系の状態図の上にプロットした図である。
（尚、第６図における各点の上の数字はサンプル隘を、
各点の横の数字は各サンプルの耐湿２５０時間後の抵抗
値変化率の評価結果である。）また、比較のためにＦｅ
（Ｉｔ、−ＧＩＣを有機バインダ中に分散させたペース
トで導電体を試作し、この導電体の抵抗値変化率を同条
件で測定したところ、１００時間経過しても抵抗値の経
時変化が飽和せず、開始時に比べて抵抗値が平均２７％
増大した。
各点の横の数字は各サンプルの耐湿２５０時間後の抵抗
値変化率の評価結果である。）また、比較のためにＦｅ
（Ｉｔ、−ＧＩＣを有機バインダ中に分散させたペース
トで導電体を試作し、この導電体の抵抗値変化率を同条
件で測定したところ、１００時間経過しても抵抗値の経
時変化が飽和せず、開始時に比べて抵抗値が平均２７％
増大した。
第２〜６図のグラフから明らかなように、ＰｂＣｆ；ｌ
、−ＦｅＣ１，−ＧＩＣを導電材料とする導電体は、抵
抗値の高湿度雰囲気下での経時変化が少なく、特に第６
図のＡ領域で示された合成条件で合成されたＧｒＣは、
ＧＩＣ中のｐｂとＦｅのモル比にして０．２以上の量の
ｐｂを含有し、その導電体は、原料黒鉛と同程度あるい
は実用上開運のない優れた耐湿安定性を示した。
、−ＦｅＣ１，−ＧＩＣを導電材料とする導電体は、抵
抗値の高湿度雰囲気下での経時変化が少なく、特に第６
図のＡ領域で示された合成条件で合成されたＧｒＣは、
ＧＩＣ中のｐｂとＦｅのモル比にして０．２以上の量の
ｐｂを含有し、その導電体は、原料黒鉛と同程度あるい
は実用上開運のない優れた耐湿安定性を示した。
次に、合成条件中のホスト、ゲストの仕込み比を変更し
て合成した例、合成温度を変更して合成した例を説明す
る。
て合成した例、合成温度を変更して合成した例を説明す
る。
〔実施例２〕
平均粒径４００μｍの天然黒鉛粉末１．Ｏｇ。
ＦｅＣｆ１．−３．３８ｇ、ＰｂＣＱ、−５，７９ｇを
混合し、窒素気流下（２０ｍｆｉ ／ｍ１ｎ） ３００
℃で１時間反応を行った。熱希饗酸で洗浄後、エネルギ
ー分散型分光分析により得られた試料の分析を行った結
果、この合成条件下においても、ＦｅＣΩ、とＰｂＣα
、の両塩化物が黒鉛層間に挿入されること（ステージＧ
ＩＣを形成した）が認められた。
混合し、窒素気流下（２０ｍｆｉ ／ｍ１ｎ） ３００
℃で１時間反応を行った。熱希饗酸で洗浄後、エネルギ
ー分散型分光分析により得られた試料の分析を行った結
果、この合成条件下においても、ＦｅＣΩ、とＰｂＣα
、の両塩化物が黒鉛層間に挿入されること（ステージＧ
ＩＣを形成した）が認められた。
Ｃ実施例３］
平均粒径４００μｍの天然黒鉛を１．Ｏｇ。
ＦｅＣＱ、−３，３８ｇ、ＰｂＣＱ、−５，７９ｇを混
合し、塩素ガス気流下（１５ｍＱ／ｍ１ｎ） ２５０′
Ｃで１時間反応を行った。この場合にも、実施例２と同
様に、ＦｅＣα３とともにｐｂｃＱ、も黒鉛層間に挿入
されること（ステージ２ＧＩＣを形成した）が確認され
た。
合し、塩素ガス気流下（１５ｍＱ／ｍ１ｎ） ２５０′
Ｃで１時間反応を行った。この場合にも、実施例２と同
様に、ＦｅＣα３とともにｐｂｃＱ、も黒鉛層間に挿入
されること（ステージ２ＧＩＣを形成した）が確認され
た。
このように、ＰｂＣＱ、と他の金属ハロゲン化物とを所
定の仕込み比で黒鉛に混合し、これを所定の温度で反応
させて黒鉛層間化合物を合成すると、ＰｂＣ１，が層間
に介在させることができ、従来の金属ハロゲン化物系Ｇ
ＩＣの長所であった高い導電性に加えて、従来の金属ハ
ロゲン化物系ＧＩＣにはなかった高湿度雰囲気下での高
い安定性が得られ、しかも原料コストが安く製造も容易
なため、優れた導電材料としてその応用が期待できる。
定の仕込み比で黒鉛に混合し、これを所定の温度で反応
させて黒鉛層間化合物を合成すると、ＰｂＣ１，が層間
に介在させることができ、従来の金属ハロゲン化物系Ｇ
ＩＣの長所であった高い導電性に加えて、従来の金属ハ
ロゲン化物系ＧＩＣにはなかった高湿度雰囲気下での高
い安定性が得られ、しかも原料コストが安く製造も容易
なため、優れた導電材料としてその応用が期待できる。
すなわち、高温多湿環境下でも特性が変化しにくい低抵
抗の抵抗体や良導電性の導電体を安価に形成することが
できるので、実用的価値は極めて高い。
抗の抵抗体や良導電性の導電体を安価に形成することが
できるので、実用的価値は極めて高い。
〔発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、黒鉛の眉間に少
なくともＰｂＣＱ□を介在させてなる新規の黒鉛層間化
合物が得られ、この黒鉛層間化合物は高い導電性を示す
のみならず耐湿安定性に優れているので、導電材料とし
ての利用価値が高く、よって実用“的効果の極めて大な
る黒鉛層間化合物およびその製造方法を提供することが
できる。
なくともＰｂＣＱ□を介在させてなる新規の黒鉛層間化
合物が得られ、この黒鉛層間化合物は高い導電性を示す
のみならず耐湿安定性に優れているので、導電材料とし
ての利用価値が高く、よって実用“的効果の極めて大な
る黒鉛層間化合物およびその製造方法を提供することが
できる。
図はすべて本発明の実施例に係り、第１図は原料黒鉛の
耐湿安定性を示す特性図、第２図は合成温度が３００℃
の各サンプルの耐湿安定性を示す特性図、第３図は合成
温度が４５０℃の各サンプルの耐湿安定性を示す特性図
、第４図は合成温度が５４０’Ｃ：の各サンプルの耐湿
安定性を示す特性図、第５図は各サンプルのＧＩＣ中に
含まれるＰｂ ／ Ｆ ｅ （モル比）とそれらの耐湿
２５０時間後の評価結果を示す図、第６図は各サンプル
の合成条件をＰｂＣＱ、−ＦｅＣＱ、系の状態図上にプ
ロットした図である。 第１図 Ｂ壽間（Ｈ） 第２図 時間（Ｈ） 第３図 ＄４ 図 Ｂぜ１間（Ｈ） ８首と慶呉夕＋ 第６図 ＰｂＣＩ２ Ｆ
ｅ Ｃ１３ｍｏ１％ 手続補正書（自発） 平成 ２年１２月７日
耐湿安定性を示す特性図、第２図は合成温度が３００℃
の各サンプルの耐湿安定性を示す特性図、第３図は合成
温度が４５０℃の各サンプルの耐湿安定性を示す特性図
、第４図は合成温度が５４０’Ｃ：の各サンプルの耐湿
安定性を示す特性図、第５図は各サンプルのＧＩＣ中に
含まれるＰｂ ／ Ｆ ｅ （モル比）とそれらの耐湿
２５０時間後の評価結果を示す図、第６図は各サンプル
の合成条件をＰｂＣＱ、−ＦｅＣＱ、系の状態図上にプ
ロットした図である。 第１図 Ｂ壽間（Ｈ） 第２図 時間（Ｈ） 第３図 ＄４ 図 Ｂぜ１間（Ｈ） ８首と慶呉夕＋ 第６図 ＰｂＣＩ２ Ｆ
ｅ Ｃ１３ｍｏ１％ 手続補正書（自発） 平成 ２年１２月７日
Claims (2)
- （１） 層状の結晶構造を有する黒鉛の層間に、少なく
ともＰｂＣｌ＿２を介在せしめたことを特徴とする黒鉛
層間化合物。 - （２） 原料黒鉛と、ＰｂＣｌ＿２と、ＰｂＣｌ＿２以
外の金属ハロゲン化物とを混合した後、この混合物を加
熱し、少なくとも原料黒鉛に重量増加を起こさせる時間
反応させて合成することを特徴とする黒鉛層間化合物の
製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295516A JPH04170310A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 黒鉛層間化合物およびその製造方法 |
| DE4136016A DE4136016C2 (de) | 1990-11-02 | 1991-10-31 | Graphit-Einlagerungsverbindung |
| US08/107,419 US5346650A (en) | 1990-11-02 | 1993-08-16 | Graphite interlaminar compound and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295516A JPH04170310A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 黒鉛層間化合物およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170310A true JPH04170310A (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=17821635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2295516A Pending JPH04170310A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 黒鉛層間化合物およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5346650A (ja) |
| JP (1) | JPH04170310A (ja) |
| DE (1) | DE4136016C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012096937A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 熱伝導シート及びその製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5503717A (en) * | 1994-06-13 | 1996-04-02 | Kang; Feiyu | Method of manufacturing flexible graphite |
| CH710862B1 (de) | 1999-11-26 | 2016-09-15 | Imerys Graphite & Carbon Switzerland Sa | Verfahren zur Herstellung von Graphitpulvern mit erhöhter Schüttdichte. |
| US20150194241A1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-09 | The Boeing Company | Electrical conductors and methods of forming thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2041167C3 (de) * | 1970-08-19 | 1973-10-18 | Kali-Chemie Ag, 3000 Hannover | Verfahren zur Herstellung von Graphit Metallchlorid Einlagerungsver bmdungen |
| US4113784A (en) * | 1977-06-29 | 1978-09-12 | Phillips Petroleum Company | Conversion of organic sulfides to corresponding sulfoxides |
| US4463212A (en) * | 1982-12-10 | 1984-07-31 | Uop Inc. | Selective oligomerization of olefins |
| EP0196062B1 (en) * | 1985-03-27 | 1993-07-28 | Hitachi, Ltd. | Generator of coherent radiation using an intercalation compound |
| JPS6241706A (ja) * | 1985-08-17 | 1987-02-23 | Nippon Steel Corp | 黒鉛層間化合物の製造方法 |
| US4798771A (en) * | 1985-08-27 | 1989-01-17 | Intercal Company | Bearings and other support members made of intercalated graphite |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP2295516A patent/JPH04170310A/ja active Pending
-
1991
- 1991-10-31 DE DE4136016A patent/DE4136016C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-16 US US08/107,419 patent/US5346650A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012096937A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 熱伝導シート及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5346650A (en) | 1994-09-13 |
| DE4136016C2 (de) | 1995-07-27 |
| DE4136016A1 (de) | 1992-05-07 |
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