■体裁:A4版250ページ
■発刊:1996/09/28
■ISBNコード:4-947655-92-5

炭素材料学会/編

【執筆者】
三宅幹夫 北陸先端科学技術大学院大学/
吉澤徳子 資源環境技術総合研究所/ 光来要三 九州大学/
岩下哲雄 大阪工業技術研究所/ 鏑木 裕 武蔵工業大学/
寺井隆幸 東京大学/ 逆井基次 豊橋技術科学大学/
京谷 隆 東北大学/ 中原雅則 元群馬大学/
西澤 節 神戸製鋼所/ 澤田吉裕 大阪工業技術研究所/
田邊靖博 東京工業大学/ 三原 章 エスイーシー/
大谷朝男 群馬大学/ 羽鳥浩章 資源環境技術総合研究所/
金子克美、瀬戸山徳彦 千葉大学/ 味曽野伸司 東海カーボン/
斎藤弥八 三重大学/ 湯郷成美 電気通信大学/
内山休男、小林和夫 長崎大学/ 阿久澤 昇 東京工業高等専門学校/
羽鳥暢淑、野竹 毅 炭素協会、日本カーボン/
西岡邦彦 日本鉄鋼連盟/ 宮内正行 昭和電工/
松尾秀人 日本原子力研究所/ 弓立浩三 川崎製鉄/
奥山聖一 東海カーボン/ 長田勝久 アルプス電気/
桑原泰夫 PT. INDAC INTERNATIONAL Battery Component INDONESIA/
小島 昭 群馬工業高等専門学校/ 中川裕行 鹿島建設/
山田能生 資源環境技術総合研究所

※執筆者の所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

【目次】

第1章　炭素材料の基礎
1.1　炭素原子の結合と炭素の同素体
1. 炭素原子の結合様式
2. 炭素の結合様式と同素体
2.1　sp3炭素:ダイヤモンド
2.2　sp2炭素
2.3　sp炭素:カルビン
3. 高圧, 高温下での炭素の構造
3.1　相図
3.2　炭素の構造の温度による変化
3.1　炭素の構造の圧力による変化
1.2　炭素の構造
1. はじめに
2. 炭素材料の多様性をもたらす因子
2.1　炭素原子の結合様式
2.2　六角網面の大きさと積層様式
2.3　結晶子の配合性
2.4　集合組織
3. 炭素材料の構造パラメータと評価法
3.1　X線回折法
3.2　透過方電子顕微鏡(TEM)観察
4. 炭素材料の構造
4.1　積層構造
4.2　結晶子の配向性
4.3　易黒鉛化性炭素と難黒鉛化炭素
5. おわりに
1.3　炭素の生成
1. 炭素材料調製の標的と段階
2. 炭素質液晶"メソフォース"の物性と構造
3. 液相炭素化機構
4. 炭素化反応の制御と設計
5. メソフェーズ制御による炭素体調製
5.1　メソフェーズ炭素制御プレカーサー調節のための炭素化反応設計
5.2　ニードルコークス製造のための炭素化反応設計
5.3　高密度炭素体製造のための炭素化反応設計
5.4　球晶選択調製のための炭素化反応設計
1.4　炭素材料の黒鉛化
1. はじめに
2. 黒鉛化に伴う構造変化
2.1　黒鉛化度(P1)
2.2　平均面間隔(d002)および結晶子サイズ(La, Lc)
2.3　電子物性値
2.4　レーザーラマン強度比
2.5　透過電子顕微鏡(TEM)観察
3. 黒鉛化に促進する因子
3.1　触媒黒鉛化
3.2　高圧黒鉛化
3.3　応力配向現象と応力黒鉛化
4. 黒鉛化に対する組織の影響
5. おわりに
1.5　炭素材料の電子的性質
1. はじめに
2. 黒鉛の電子構造
3. 電気伝導
4. 電流磁気効果
5. 黒鉛および炭素材料の電子的性質
6. おわりに
1.6　炭素の熱的性質
1. はじめに
2. 熱容量
3. 熱力学的な性質
4. 炭素の熱伝導
5. 熱膨張係数
6. 耐熱衝撃性
7. おわりに
1.7　炭素の機械的性質
1. はじめに
2. 応力とひずみ
2.1　応力
2.2　ひずみ
2.3　変形様式
2.4　フックの法則と弾性率
3. 弾性変形の原子論
4. 変形
4.1　単結晶黒鉛の弾性率
5. 強度と破壊靭性
5.1　Griffithの強度論,破壊力学
5.2　原子論的考察
5.3　熱分解黒鉛(pyrolytic graphite)の強度と破壊靭性
5.4　多結晶黒鉛材の破壊と強度
5.5　破壊靭性,R-曲線挙動
5.6　熱衝撃破壊と損傷
6. おわりに
1.8　炭素の化学的性質
1. はじめに
2. ガスによるガス化反応
2.1　ガス化反応の基礎
2.2　活性炭表面(ASA)によるガス化反応性の評価
2.3　ガス化反応の機構
2.4　触媒ガス化反応
3. 炭素の液相および固相での反応
4. おわりに
1.9　炭素の表面特性
1. はじめに
2. 表面化学構造
3. 濡れ性
4. 吸着
5. トライボロジー
6. 触媒特性

第2章　いろいろな炭素材料
2.1　炭素の原料
1. はじめに
2. 炭素材料の賦形の概念
3. コークス
3.1　石油コークスの製造法
3.2　石炭コークスとピッチコークス
3.3　コークスの性状と用途
4. ピッチ
4.1　石油系ピッチ
4.2　石炭系ピッチ
5. ピッチのキャラクリタリゼーション
5.1　ピッチの一般性状
5.2　ピッチの化学構造因子-1
5.3　ピッチの化学構造因子-2
6. メソフェーズピッチ
6.1　炭素繊維用メソフェーズピッチの製法
6.2　メソフェーズピッチのキャラクタリゼーション
7. その他
8. おわりに
2.2　炭素繊維
1. はじめに
2. 製造法
2.1　PAN系炭素繊維
2.2　ピッチ系炭素繊維
2.3　その他の炭素繊維
3. 構造
4. 特性
4.1　引張弾性率
4.2　引張強度
4.3　圧縮強度
4.4　ねじり特性
4.5　その他の特性
5. おわりに
2.3　炭素繊維複合材料
1. はじめに
2. 炭素繊維強化プラスチック
2.1　素材
2.2　成形
2.3　性質
2.4　非破壊検査
2.5　用途
3. 炭素繊維強化炭素
3.1　複合・成形
3.2　力学的性質
3.3　用途
4. おわりに
2.4　人造黒鉛材料
1. はじめに
2. 種類と特徴
2.1　押出し成形材
2.2　CIP成形材
2.3　型込め成形材
2.4　その他
3. 製造方法
3.1　原料
3.2　粉砕,分級
3.3　配合
3.4　混捏
3.5　成形
3.6　焼成
3.7　含浸,再焼成
3.8　黒鉛化
3.9　高純度化
3.10 加工および検査
4. 構造と特性
5. 用途
5.1　電気製鋼用黒鉛電極
5.2　アルミニウム電解製錬用電極
5.3　黒鉛電解板
5.4　特殊炭素製品
6. おわりに
2.5　硬質炭素材
1. はじめに
2. 高密度等方性炭素材
2.1　要求される性質とその達成のための基本的手法
2.2　製法
2.3　構造
2.4　性質
2.5　用途
3. ガラス状炭素
3.1　製法
3.2　構造
3.3　性質
3.4　利用
4. おわりに
2.6　高配向性黒鉛材料
1. はじめに
2. 高配向性黒鉛の構造とその評価
2.1　X線回折による評価
2.2　走査型電子顕微鏡(SEM)による評価
2.3　電気物性による評価
3. 高配向性黒鉛材料の製造とその応用
3.1　HOPGの製造とその応用
3.2　耐熱性高分子フィルムから得られる高配向性黒鉛材料
3.3　繊維状の高配向性黒鉛材料
4. おわりに
2.7　多孔質炭素材
1. はじめに
2. 多孔質炭素構造
3. 細孔構造
3.1　細孔の分類と細孔分布
3.2　比表面積
3.3　細孔容積
3.4　細孔形状
3.5　開孔と閉孔
4. 細孔構造評価法
4.1　DR解析
4.2　as解析
4.3　細孔径と細孔径分布の決定法
5. おわりに
2.8　カーボンフラック
1. はじめに
2. 製造方法
3. 生成機構
4. 品種と分類
5. 基本的特性
5.1　アグリゲート(凝集体)について
5.2　アグリゲートを構成している基本粒子径と比表面積
5.3　アグリゲート凝集構造(ストラクチャー)
5.4　表面の化学的性質
6. 用途
6.1　ゴム補強剤
6.2　樹脂着色剤
6.3　印刷インキ
6.4　塗料
6.5　乾電池
7. おわりに
2.9　フラーレンズ
1. フラーレンおよびその関連物質の発見と合成法
2. 固相フラーレンの結晶構造と物性
3. アルカリおよびアルカリ土類C60化合物
3.1　アルカリC60化合物
3.2　アルカリ土類C60化合物
4. ナノチューブとナノポリヘドロン
5. 金属原子内包フラーレン
6. 金属・炭化物入りナノカプセル
6.1　希土類
6.2　鉄族(Fe, Co, Ni)
7. 炭層ナノチューブ
2.10　ダイヤモンドとダイヤモンド状炭素
1. はじめに
2. ダイヤモンド
2.1　分類
2.2　構造
2.3　性質
2.4　合成法
3. ダイヤモンド状炭素膜
4. 用途
5. おわりに
2.11　炭素 無機複合材料
1. はじめに
2. 炭素 無機複合材料における複合効果
2.1　炭素繊維強化金属基複合材料における複合効果
2.2　炭素繊維強化セラミックス複合材料および炭素繊維強化コンクリート
基複合材料における複合効果
3. 炭素繊維強化複合材料
3.1　炭素繊維強化コンクリート基複合材料(CFRcon : Carbon Fiber
Reinforced Concrete)
3.2　炭素繊維強化金属基複合材料(CFRM : Carbon Fiber Reinforced
Metal)
3.3　炭素繊維強化セラミックス複合材料(CFRCer : Carbon Fiber
Reinforced Ceramics)
4. 炭素 セラミックス複合材料
4.1　炭素/炭化物複合材料
4.2　CF/セラミックス複合材料
5. おわりに
2.12　黒鉛層間化合物
1. はじめに
2. 黒鉛層間化合物の分類
2.1　アルカリ金属 黒鉛層間化合物およびアルカリ土類金属
黒鉛層間化合物
2.2　ハロゲン 黒鉛層間化合物
2.3　金属ハロゲン化物 黒鉛層間化合物
2.4　三元系黒鉛層間化合物
3. 黒鉛層間化合物の構造
3.1　ステージ構造
3.2　c軸方向積層規則
3.3　インターカレート層の面内配列と炭素層との整合性
4. 黒鉛層間化合物の合成
4.1　気相低圧反応法(Two-bulb法)
4.2　混合法および浸漬法
4.3　電気化学的方法
5. 黒鉛層間化合物の性質
6. おわりに

第3章　炭素材料の応用
3.1　炭素工業の現状
1. 概要
1.1　炭素工業発展の歩み
1.2　炭素の特徴と炭素工業
1.3　現在の炭素工業
2. 生産量の推移
2.1　我国の炭素製品の生産推移
2.2　人造黒鉛電極生産能力の地理的分布
3. 品種構成など
4. 企業の経営環境変化
4.1　経営環境の常識が変わる
4.2　経営の再構築
4.3　技術革新の停滞
4.4　世界との共生をを求めて
3.2　製鉄分野への応用
1. はじめに
2. コークスの生産状況
2.1　コークス生産量と生産設備
2.2　原料炭使用量と輸入炭比率
2.3　コークス品質と生産技術
3. 製鉄用原料炭の品質
3.1　石炭の特性
3.2　原料炭品質の評価
4. コークスの品質
4.1　コークスの特性
4.2　コークス品質の評価
5. コークス製造技術
5.1　石炭の配合および事前処理技術
5.2　乾留技術
5.3　コークス後処理技術
5.4　新コークス製造技術
3.3　製鋼分野への応用
1. はじめに
2. 使われ方と必要とされる性質
3. 製鋼用黒鉛電極の特性
4. 今後の展望
3.4　原子力分野への応用
1. はじめに
2. 原子炉への応用
2.1　放射線損傷
2.2　原子炉用材料としての用途および機能
2.3　炭素材料を使用する原子炉
2.4　原子炉用材料として必要とされる性質
2.5　実際に利用される材料特性の現状
3. 核融合炉への応用
3.1　核融合装置における炭素材料の利用
3.2　核融合炉材料としての用途
3.3　核融合炉材料として必要とされる性質
3.4　実際に利用される材料の機能と特性の現状
4. 今後の展望
3.5　航空宇宙分野への応用
1. はじめに
2. 宇宙往還機用C/C材に対する要求条件
3. 耐酸化C/C材の製法と特性
3.1　耐酸化C/C材の製法
3.2　耐酸化C/C材の特性
3.3　C/C材の成形加工
4. 耐酸化C/C 材の評価
5. おわりに
3.6　電気機械分野への応用
1. はじめに
2. ブラシ
2.1　ブラシの種類と用途
2.2　ブラシの製法
2.3　ブラシに必要とされる特性
3. 炭素質パンンターグラフ用すり板
3.1　種類
3.2　形状
3.3　製法
3.4　特性
3.5　今後の課題
4. 電気接点
4.1　種類
4.2　形状
4.3　製法
4.4　特性
4.5　今後の課題
5. おわりに
3.7　電子機器分野への応用
1. はじめに
2. 電子部品におけるカーボン材料
3. カーボン分散系導電性プラスチック
3.1　カーボン抵抗体の製造方法
3.2　カーボン抵抗体の抵抗値
3.3　カーボン抵抗体の温湿度による抵抗値変化特性
3.4　カーボン抵抗体の動特性
3.5　カーボン分散系導電性プラスチックの応用
4. カーボン分散系導電性プラスチックの今後の展開
4.1　電子回路基板への適用
4.2　シールド材料への適用
4.3　可変抵抗器の市場ニーズ
5. おわりに
3.8　電池分野への応用
1. はじめに
2. 一次電池への利用
2.1　マンガン乾電池用炭素材料
2.2　アルカリマンガン乾電池
2.3　空気亜鉛電池
2.4　リチウム電池
3. 二次電池への利用
3.1　リチウムイオン二次電池
3.2　リチウム カーボン二次電池
3.3　ニッケル水素電池
4. 電力貯蔵用電池用炭素材料
4.1　ナトリウム硫黄電池
4.2　亜鉛 臭素電池
4.3　亜鉛 塩素電池
4.4　レドックスフロー型電池
5. 燃料電池
6. スーパーキャパシタ
7. おわりに
3.9　生物・生体分野への応用
1. はじめに
2. 炭素と細胞とのかかわり
3. 炭素人工臓器の現状
3.1　人工心臓弁
3.2　人工骨および人工関節
3.3　人工歯根
3.4　人工血管
3.5　眼科用炭素材
3.6　人工靭帯および人工腱
3.7　炭素人工臓器の問題点
4. 炭素人工歯根材
4.1　設計原則
4.2　FRSインプラントの製作法
4.3　動物実験
5. 人工肝臓と人工腎臓
5.1　人工肝臓
5.2　経口吸着材
6. 炭素と最近とのかかわり
6.1　炭素と細菌とのかかわり
6.2　土壌改良材としての炭素
6.3　人工藻場としての炭素材
6.4　水質浄化材としての炭素材
6.5　水質浄化への新しい試み
7. 医療技術支援用炭素材
7.1　炭素電極
7.2　炭素繊維の安全性
8. これからのカーボンバイオマテリアル
8.1　先進医用炭素複合材料
8.2　炭素表面構造
8.3　生物機能性
3.10　土木・建築分野への応用
1. はじめに
2. 短繊維CFRC
3. 連続繊維CFRC
4. おわりに
3.11　環境工学分野への応用
1. はじめに
2. 大気環境分野
2.1　揮発性物質の回収,除去
2.2　有毒ガス,悪臭ガスの除去
2.3　脱硫,脱硝
2.4　ガス分離,濃縮,回収
3. 水質環境分野
3.1　上水処理
3.2　下水処理
3.3　抗菌性の付与
3.4　その他
4. おわりに