カーボンナノチューブ（CNT）は、酸化劣化が始まる前に、空気中で約500℃までの温度に耐えることができる。この温度閾値は、特に空気への暴露が避けられない環境において、CNTの調製と応用にとって極めて重要である。
詳細な説明
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グラファイトとCNTの酸化：
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CNTの原料であるグラファイトは酸素に弱く、500℃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可能性がある。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。使用温度と環境
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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のほとんどの実用的な用途では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。
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調製技術と温度制御：
CNTの調製には、プラズマエンハンスド化学気相成長法（PECVD）のような技術が使われることが多く、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。
応用への示唆：
