実証講義

D エネルギー産業技術

D-6 炭素材

平成21年度 実証講義

尹 聖昊(九州大学先導物質化学研究所
上村誠一(エス・ユー・アドバンテック)
川上雅昭(東洋炭素(株))
小出次郎(住友商事(株)
長山勝博(JFEケミカル(株))
藤本宏之(大阪ガス(株))

科目概要

世界の石炭、原油等化石原料の炭素材料系統図で製鉄・製鋼用およびアルミ精錬用が炭素材料の2大用途であること、電力コストが高いという特殊事情から日本では、アルミ精錬事業が採算的に成立しなくなり、このアルミ精錬事業の代わりに、種々の特炭製品が開発され、世界の技術をリードする形に成長した歴史的流れを理解させる。①化石炭素原料物質循環、②本講座の技術的基礎となる炭素化技術・炭素の特性、③特殊炭素(黒鉛)材料、④エネルギー貯蔵材料としての炭素材料、⑤ピッチ系炭素繊維について、その製造プロセス・製品の機能・特性との関係、製品の特性を生かした応用技術・用途などについて、実例に基づいて解説する。 フラーレン、カーボンナノチューブについては各製品関連部分でのみ触れることとし、それぞれ単独での講義は行わない。

学習目標

炭素の基礎を学習し、その知識をベースに、製鉄・製鋼およびアルミ精錬等の基幹産業を支える大量消費型炭素材料、あるいは燃料電池、リチュウムイオン電池、キャパシターなど次世代エネルギーの主役である炭素材料および炭素繊維、黒鉛、各種高機能炭素材料の製造と利用に関する総合的理解を深める。

各コマ概要

コマ 講義・教材担当 内容
小出次郎 炭素材料の二大用途と日本の特殊性
1. 炭素材料物質循環
2. 電気製鋼及びアルミ精錬用の炭素材料
3. 炭素材料の今後
上村誠一

藤本宏之
炭素の基礎
1. 炭素とは
2. 炭素化反応
3. 炭素の構造と解析技術
川上雅昭

長山勝博
特殊炭素(黒鉛)材料の製法と用途
1. 等方性黒鉛の製法(二元系)
2. 等方性黒鉛の特徴
3. 等方性黒鉛の用途
4. 高密度炭素材原料成型体の焼結機構
藤本宏之

長山勝博
エネルギー貯蔵材料としての炭素
1. リチウムイオン電池の動作原理
2. 易黒鉛化性炭素材料の負極特性
3. 難黒鉛化性炭素材料の負極特性
4. 金属複合系材料
5. キャパシターへの炭素材料の応用
上村誠一 ピッチ系炭素繊維とその用途
1. ピッチ系炭素繊維の製造法
2. ピッチ系炭素繊維の用途例
炭素材料の課題と展望