カーボンナノチューブ（CNT）はユニークな特性を持つ注目すべき材料だが、空気に触れると温度限界がある。
1.グラファイトとCNTの酸化
CNTの原料である黒鉛は酸素に弱い。
500℃（932°F）前後の温度で空気に触れると酸化し始める。
この酸化プロセスは、特定の条件下では1日あたり最大1％という急速な質量減少につながる。
空気中で高温にさらされ続けると、材料の厚みが失われ、最終的には構造的に破損する。
グラファイトのこの特性は、同様の条件にさらされた場合のCNTの安定性と寿命に直接影響する。
2.使用温度と環境
グラファイト、ひいてはCNTの使用温度は、酸素濃度を下げた管理された環境下、あるいは真空下で著しく高くすることができる。
例えば、グラファイトは10-2torrまでの圧力で2450℃まで、10-4torrでは2150℃まで使用可能である。
これらの条件は、空気中におけるCNTの実用的な応用のほとんどにとって典型的なものではないが、制御された条件下での高温操作の可能性を浮き彫りにしている。
3.調製技術と温度制御
CNTの調製には、プラズマエンハンスト化学気相成長法（PECVD）のような技術が用いられることが多い。
この技術は、高品質のCNTを成長させるために必要な基板温度を下げることができる。
従来は800℃以上の温度が必要だったが、PECVDの進歩により、120℃という低温でのCNT成長が可能になった。
この温度低下は、使用できる材料や基板の制約を緩和するだけでなく、高温の酸化帯を避けてCNTの完全性を維持するのにも役立つ。
4.応用への示唆
空気中でのCNTの温度限界を理解することは、ナノエレクトロニックデバイスやフィールドエミッションデバイスなど、様々なアプリケーションへの統合に不可欠である。
動作温度を酸化しきい値以下に保つことで、CNTベースのデバイスの寿命と性能を維持することができる。
このことは、材料が低温で直接デバイスに組み込まれ、酸化や劣化のリスクを回避するCNTのin-situ調製において特に重要である。
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