ナノ界面制御によるカーボンナノチューブ／アルミナ複合材料の作製とその機械的特性評価（機械的特性に及ぼす焼結助剤の影響評価）

摘要

カーボンナノチューブ（CNT）は，ナノサイズの円筒状構造を有する繊維状炭素繊維である．sp~2結合のみからなるCNTは実験的に優れた機械的特性を有していることが確認されており，縦弾性係数は1000 GPa程度，引張強度は100 GPa程度と報告されている．他に類を見ない機械的特性に加え，軽元素である炭素原子のみから構成された低密度材料（密度：ρ＝1．36～2．10Mg/m~3）であることから，CNTとその他の材料とを組み合わせた複合材料開発に関する研究が注目されている．%We report the mechanical properties of multi-walled carbon nanotube (MWCNT)/alumina composites made with a pristine MWCNT and an acid-treated version that have nanoscale defects on their surfaces from an acid treatment. In order to evaluate the effects of sintering additives on the mechanical properties of the composites, we employed three sets of the composites having different sintering additives. Mechanical properties of the MWCNT-based alumina composites were dependent mostly on the type of sintering additives. The composites with magnesia sintering additive, having 0.9 vol.% acid-treated MWCNT, showed a higher bending strength (689.6 MPa) and fracture toughness (5.90 MPa·m~(1/2)), than those of the composites with silica sintering additive.