(57)【要約】  アルミニウム及び炭素を含むアルミニウム−炭素複合体であって、前記アルミニウム及び炭素は単相材料を形成し、前記単相材料が融点まで加熱された場合でも前記炭素がアルミニウムから相分離しない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム及び炭素を含み、
前記アルミニウム及び炭素は単相材料を形成し、
前記単相材料が融点まで加熱された場合でも炭素がアルミニウムから相分離しないことを特徴とするアルミニウム−炭素複合体。
【請求項２】
前記アルミニウムは、アルミニウム合金であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項３】
前記炭素は、前記材料の約０．０１重量％〜約４０重量％含むことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項４】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約１重量％であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項５】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約５重量％であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項６】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約１０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項７】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約２５重量％であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項８】
前記複合体の物理的又は機械的特性に変化を与える添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項９】
実質的にアルミニウム及び炭素からなり、
前記アルミニウム及び炭素は単相材料を形成し、
前記材料が融点まで加熱された場合でも炭素がアルミニウムから相分離しないことを特徴とするアルミニウム−炭素複合体。
【請求項１０】
前記アルミニウムは、アルミニウム合金であることを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項１１】
前記炭素は、前記材料の約０．０１重量％〜約４０重量％含むことを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項１２】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約１重量％であることを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項１３】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約５重量％であることを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項１４】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約１０重量％であることを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【請求項１５】
前記炭素は、前記材料の少なくとも約２５重量％であることを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム−炭素複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２０１１年３月４日出願の米国特許暫定出願第６１／４４９，４０６号の優先権を主張する。
【０００２】
本出願は、単相材料中に形成されたアルミニウム及び炭素を含む化合物及び／又は複合体、特にアルミニウム−炭素複合体が溶解又は再溶解されたされた際に炭素がアルミニウムから相分離しないアルミニウム−炭素複合体に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
アルミニウムは、表面粗さに応じて銀色から曇ったグレーの範囲の外観を有し、軟質で、耐久性があり、軽く、延性のある、化鍛性の金属である。アルミニウムは非磁性及び非発火性である。アルミニウム粉末は水に接触させると高い爆発性を有し、ロケット燃料として用いられる。ある形態では水溶性であるが、アルコールには不溶性である。アルミニウムは鋼の約３分の１の密度及び剛性を有する。容易に加工され、鋳造され、延伸され、押出し成形される。金属が空気に露出された際にさらなる酸化を効果的に防止するために形成される酸化アルミニウムの薄い表面層により耐食性が優れている。アルミニウム−炭素複合体は異種材料間のガルバニック反応により腐食されることが知られている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様においては、本発明の金属−炭素複合体はアルミニウム及び炭素を含み、前記金属及び炭素は単相材料を形成し、前記材料が融点に加熱され、又は、マグネトロンスパッタリング又は電子ビーム(ｅビーム)エバポレーションにより蒸着された際に、前記炭素は金属から相分離しない。他の態様においては、本発明のアルミニウム−炭素複合体は本質的にアルミニウム及びから構成されてもよい。
【０００５】
本発明のアルミニウム−炭素複合体の他の態様は以下の記載及び添付の請求項から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
特許又は出願ファイルはカラーで作製された少なくとも一枚の写真を含む。カラー写真を含むこの特許又は出願公報のコピーは請求及び必要な費用の支払いにより庁から提供されるであろう。
【０００７】
【図１】アルミニウム合金６０６１及び２．７重量％炭素を含む「待望の」と呼ばれる成形アルミニウム合金６０６１及びアルミニウム−炭素複合体の成形された一実施形態の後方散乱電子回折画像の比較である。図１における２つの画像は異なるスケールである。上の画像は４００μｍスケールであり、下の画像は４５μｍスケールである。
【０００８】
【図２】アルミニウムのような延性金属の期待されたカップ及びコーン破壊に代わって通常平滑破面を示すアルミニウム合金６０６１及び２．７重量％炭素を含むアルミニウム−炭素複合体の一実施形態の破面のＳＥＭ画像を含む。
【０００９】
【図３】アルミニウム合金６０６１及び２．７重量％炭素を含むアルミニウム−炭素複合体の一実施形態の破面のＥＤＳマップを含む。左の画像は炭素が可視化されないフィルターなし画像であり、右の画像は炭素のナノスケール分布を示す画像において炭素が赤色として表示されるようフィルター処理されている。
【００１０】
【図４】アルミニウム合金６０６１及び２．７重量％炭素を含むアルミニウム−炭素複合体の一実施形態の成形面のＳＥＭ画像を含む。左の画像はマイクロスケールの炭素が可視化されるフィルターなし画像であり、右の画像は炭素のナノスケール分布を示す画像において炭素が青緑色として表示されるようフィルター処理されている。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
そこに組み込まれた炭素を含むアルミニウム系化合物及び／又は複合体が開示されている。化合物又は複合体は単相材料を形成し、材料が溶解した際にも炭素が金属から相分離しないアルミニウム−炭素材料である。ここでの金属はアルミニウムである。アルミニウムを溶解し、得られるアルミニウム−炭素材料の融点を超える温度での工程の間温度を維持し、溶融アルミニウムへの炭素を混合し、及び、炭素がアルミニウム中に取り込まれるのに十分なアンペア数の電流を混合しながら溶融混合物に負荷し、単相金属−炭素材料を形成することにより、アルミニウム中に炭素が取り込まれる。材料を良好に作製するための炭素のタイプは後述する。
【００１２】
溶融アルミニウムに炭素を混合しながら電流を負荷することは重要である。これに限定される必要はないが、電流はＤＣ電流であることが好ましい。電流は周期的又は非周期的な増加で断続的に負荷されてもよい。例えば電流は１秒につき１パルス、２秒につき１パルス、３秒につき１パルス、４秒につき１パルス、５秒につき１パルス、６秒につき１パルス、７秒につき１パルス、８秒につき１パルス、９秒につき１パルス、１０秒につき１パルス、及び、これらの組み合わせ又は様々な順序で任意に負荷されてもよい。電流の断続的な負荷は装置の寿命を保つのに有利であり、エネルギー消費を抑えることもできる。また、ＤＣ電流が連続的に約３秒〜数時間負荷された場合、装置への負荷が限定される他は試験は良好である。もちろんこの範囲は含み、明白に約３秒〜数時間のいずれの組み合わせをも含む。
【００１３】
電流はアーク溶接機を用いて供給されてもよい。アーク溶接機は、炭素電極のような金属中に溶解されない電極を含むべきである。この方法を行うに際しては、電流を負荷する前に、溶融金属を収納する容器をアースに電気的に接続することが適切である。また、陽極及び陰極は一般的に互いに約０．２５〜７インチ以内に配置される。電極を互いに近づける配置は電流密度を増加させ、その結果、金属と炭素の結合比率を増大させる。
【００１４】
ここで用いられているように、用語「相」は、化学的組成及び物理的状態が同一であり、裸眼又は基本的な顕微鏡（例えば大きくとも約１００００倍の倍率）を用いて認識される物体の識別可能な状態を意味する。したがって、ナノスケールで観測された場合には２つの異なる相に見えるが、裸眼では単相と思われる材料は、２相であると解釈されるべきではない。
【００１５】
ここで用いられているように、用語「単相」は、材料が１つの識別可能な相となるように材料を構成する要素が互いに結合されることを意味する。
【００１６】
本発明のアルミニウム−炭素材料の正確な化学的及び又は分子構造は特別の理論に限定されることなく今のところ知られていないが、混合及び電気的エネルギーを負荷する工程はアルミニウム原子と炭素原子との間の化学結合を形成し、本発明の金属−炭素複合体を公知の金属−炭素複合体並びに金属及び炭素の溶液に対して独特としており、すなわち新規な材料は単なる混合物ではないと考えられる。アルミニウム−炭素材料はアルミニウム炭化物ではない。アルミニウム炭化物Ａｌ４Ｃ３はメタンの副産物とともに水中で分解する。反応は室温で進行し、加熱により迅速に加速される。アルミニウム炭化物は菱面体晶構造を有する。ここに開示されたアルミニウム−炭素材料はアルミニウム粉末及びアルミニウム炭化物とは異なり、水とは反応しない。一方、ここに開示された方法及び材料により作製されたアルミニウム−炭素材料は安定である。
【００１７】
一般に存在しているＡｌ−Ｃ金属マトリクス複合体は水分子（空気中の水分でさえ）の存在下ガルバニック反応を示す。ここに開示されたアルミニウム−炭素材料はガルバニック反応を示さず、高温の塩水腐食試験においてさえも安定である。さらに、ここに開示されたアルミニウム−炭素材料は１５００度より高い温度で作動されるＬＥＣＯ燃焼分析のような高度な燃焼技術によって試験されても、炭素は検出されない。
【００１８】
理論による結合なしに、ここに開示されたアルミニウム−炭素材料中で炭素がアルミニウムと共有結合されると考えられる。結合は一重、二重及び三重共有結合又はこれらの組み合わせであってもよいが、また、理論による結合なしに、この結合はこれまでにドキュメントされていない結合である可能性が強い（すなわちアルミニウム原子及び炭素原子の完全な新たな結合タイプ又は配置は他の材料／化合物において見られ又は見いだされない）と考えられる。この考えは、マグネトロンスパッタリング、１５００度酸素プラズマランス及び１００００度を超える温度で操作されるＤＣプラズマアークシステムのような結合が残存する試験により支持される。アルミニウム−炭素材料はこれらの工程の間に溶解され、同じ材料の薄いフィルムのように再析出される。したがって、単に単相金属−炭素材料の溶解又は上記のような「再析出」しただけではアルミニウムと炭素との間で形成される結合は破壊されない、すなわち炭素が金属から分離しない。さらに、特定の理論に限定されることなく、開示されたアルミニウム−炭素材料はナノ複合材料であると考えられ、実施例により立証されるように、開示されたアルミニウム−炭素複合体を形成するために負荷される電気エネルギー（例えば電流）の量は吸熱化学反応を開始する。
【００１９】
開示されたアルミニウム−炭素は、形成後、材料を融点（すなわちアルミニウム−炭素材料が融解し始める又は非固体になる温度又はそれ以上の温度）まで加熱することにより再融解する場合でも相分離しない。したがって、アルミニウム−炭素材料は、再融解により相分離しない物質の安定複合体である単相複合体である。さらに、アルミニウム−炭素材料は、マグネトロンスパッタリング及びｅビームエバポレーション試験により立証されるように、同じ化学的複合体である気相として完全に残る。アルミニウム−炭素材料の試料は蒸着され、スパッタリングは基材上の薄いフィルムとして析出され、蒸着されるバルク材料の電気抵抗率を維持する。アルミニウム及び炭素が結合されない場合、電気抵抗率がおよそ２桁高いことが電気工学原理及び物理学から期待されるであろう。これは生じなかった。
【００２０】
開示された金属−炭素化合物中の炭素は開示された金属−炭素複合体を製造し得るいずれかの炭素材料から得られる。炭化水素のようなある炭素含有化合物及び／又はポリマーは開示された複合体を製造するのに適していない。この炭素はアルミニウム用の従来の補強剤である炭化物の形態ではない。さらに、この炭素は有機ポリマーとして存在しない。このように、この炭素はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のようなプラスチックではない。
【００２１】
適切な炭素材料は一般的又は実質的に純粋な炭素粉末であることが好ましい。非限定的な例は、活性炭のような高表面積炭素及び（金属及びプラスチック産業に知られている）機能化又は適合化炭素を含む。活性炭の適切な非限定的な例としては、ペンシルバニア州ＰｉｔｔｓｂｕｒｇのＣａｌｇｏｎ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製の商品面ＷＰＨ（登録商標）−Ｍの粉末活性炭がある。機能化炭素は、ここに開示されたように、炭素が反応される金属に対する炭素の溶解度又は他の特性を向上するために、他の金属又は基材を含むものであってもよい。一態様においては、炭素は、金属炭化物の形態ではなく、公知の技術を用いてニッケル、銅、アルミニウム、鉄又はケイ素により機能化されてもよい。粉末炭素は好適であるが、炭素は限定されず、フレーク状、ペレット状、粒状又はこれらの組み合わせを含む粗い材料として供給されてもよい。炭素は、ヤシ殻、石炭、木材、又は、増加したミクロ細孔及びメソ細孔のための好適な源であるヤシ殻を含む他の有機源から製造されてもよい。
【００２２】
ここでは、金属はアルミニウムである。アルミニウムは、開示されたアルミニウム−炭素化合物を製造し得るアルミニウム又はアルミニウム合金であってもよい。得られるアルミニウム−炭素化合物の意図された用途によってアルミニウムの選択が決定されることを当業者は認識するであろう。一実施形態においては、アルミニウムは０．９９９９アルミニウムである。一実施形態においては、アルミニウムはＡ３５６アルミニウム合金である。他の実施形態においては、アルミニウムは６０６１、５０８３又は７０７５アルミニウム合金である。
【００２３】
他の態様においては、単相金属−炭素材料は、金属及び／又は金属合金中に存在する他の不純物又は他の合金要素の存在により、複合体中に含まれてもよく、又は、複合体とみなしてもよい。
【００２４】
ここに開示されたアルミニウム−炭素複合体は、１つは金属である少なくとも２つの成分を含む金属マトリクス複合体に類似するアルミニウム−炭素マトリクス複合体を形成するために用いてもよい。アルミニウム−炭素マトリクス複合体中の第２成分は、限定されるものではないが、セラミック、ガラス、炭素フレーク、ファイバ、マット、又は他の形態のような異なる金属又は他の材料であってもよい。アルミニウム−炭素マトリクス複合体は、粉末冶金技術のような金属マトリクス複合体に類似で公知な適合技術を用いて製造又は形成されてもよい。
【００２５】
一態様においては、開示されたアルミニウム−炭素化合物又は複合体は少なくとも約０．０１重量％の炭素を含んでもよい。他の態様においては、開示されたアルミニウム−炭素化合物又は複合体は少なくとも約０．１重量％の炭素を含んでもよい。他の態様においては、開示されたアルミニウム−炭素化合物又は複合体は少なくとも約１重量％の炭素を含んでもよい。他の態様においては、開示されたアルミニウム−炭素化合物又は複合体は少なくとも約５重量％の炭素を含んでもよい。他の態様においては、開示されたアルミニウム−炭素化合物又は複合体は少なくとも約１０重量％の炭素を含んでもよい。さらなる他の態様においては、開示されたアルミニウム−炭素化合物又は複合体は少なくとも約２０重量％の炭素を含んでもよい。
【００２６】
他の態様においては、開示されたアルミニウム−炭素化合物又は複合体は、最大１重量％、５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、又は４０重量％の炭素を含む。一実施形態においては、アルミニウム−炭素化合物又は複合体は、そこに特別な特性を供給するためにカスタマイズ化された最大重量％の炭素を含む。
【００２７】
化合物又は複合体中に存在する炭素の重量％は、熱伝導性、耐久性、電気伝導性、耐食性、酸化、成形性、強度性能、及び／又は物理的又は化学的特性を変更してもよい。アルミニウム−炭素化合物又は複合体においては、炭素含有量の増加は、靭性、耐摩耗性、熱伝導性、強度、耐久性、伸長性、耐食性、及びエネルギー密度容量を向上し、熱膨張係数及び表面抵抗を低減する。したがって、アルミニウム−炭素化合物又は複合体の物理的及び化学的特性のカスタマイズは、慎重な調査及び分析を通して標的特性に適合され、釣り合わされる。アルミニウム−炭素材料の特有性は、加工技術を通して適合され、特に工程が上記のようなある特性を高めるために適合されてもよい。
【００２８】
アルミニウム−炭素複合体は、アルミニウム自身よりも顕著な特性を少なくとも１つ有する材料を形成する。例えば、アルミニウム−炭素複合体は、標準のアルミニウムと比べて著しく小さな粒子構造を備え、著しく高い熱伝導性を有する。
【００２９】
一実施形態においては、炭素は複合体の約０．０１重量％〜約４重量％でアルミニウム−炭素材料中に存在する。他の実施形態においては、炭素は複合体の約１重量％〜約１０重量％、又は約２０重量％、又は約３０重量％、又は約４０重量％、又は約５０重量％、又は約６０重量％でアルミニウム−炭素材料中に存在する。一実施形態においては、炭素は複合体の約１重量％〜約８重量％で存在する。さらなる他の実施形態においては、炭素は複合体の約１重量％〜約５重量％で存在する。他の実施形態においては、炭素は複合体の約３重量％で存在する。
【００３０】
したがって、開示された金属−炭素複合体は、単相材料が冷却された後に再溶解された際に炭素質材料由来の炭素が金属から相分離しない単相材料を形成するために、ある炭素質材料を選択された金属と組み合わせることにより形成してもよい。金属−炭素複合体は、様々な従来の金属又は金属合金及び／又はプラスチックに置き換えることで多くの用途並びに今後開発される技術及び用途に用いることができる。
【実施例】
【００３１】
＜実施例Ａｌ−１＞
３５６アルミニウム５．５ポンド（２．５Ｋｇ）を反応容器に詰めた。アルミニウムを華氏１６００度の温度に加熱し、アルミニウムを溶融状態に変換した。
【００３２】
溶融アルミニウムに回転ミキサの攪拌端部を挿入し、渦を形成するために回転ミキサを作動させた。回転中に振動式フィーダを用いて溶融アルミニウムの渦に粉末活性炭５０ｇを導入した。用いた粉末活性炭は、ペンシルバニア州ＰｉｔｔｓｕｂｕｒｇｈのＣａｌｇｏｎ  Ｃａｒｂｏｎ社製のＷＰＨ（登録商標）−Ｍ粉末活性炭であった。炭素フィードユニットは、１分間につき約４．０ｇの炭素が導入され、炭素全量が約１２．５分間で導入されるように設定されていた。
【００３３】
電極とアースされた反応容器との間に混合物を通過させながら高電流密度を提供するように、ＤＣ源に設けられた炭素（グラファイト）電極を反応容器内に配置した。アーク溶接機は、オハイオ州ＣｌｅｖｅｌａｎｄのＴｈｅ  Ｌｉｎｃｏｌｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製のＰｒｏ−Ｍｉｇ１３５アーク溶接機であった。溶融アルミニウム及び炭素の混合物を通して３１５ａｍｐｓの直流を供給するために、期間を通して、粉末活性炭を溶融アルミニウムに導入し、溶融アルミニウム内で炭素を混合し続けながら、アーク溶接機を断続的に作動させた。混合物への電流の負荷は、アルミニウム−炭素混合物の新たなアルミニウム−炭素材料への完全な変換のために、炭素添加が完了した後まで続けられる。
【００３４】
直流の負荷後に、２枚のアルミニウム−炭素材料に注いだ。反応容器上に配置されたフィルタ付きフードにより１３ｇの未反応炭素を捕らえた。
【００３５】
冷却後、アルミニウム−炭素複合体が単相中に存在することが裸眼で観測された。この材料は迅速に冷却することに留意した。次いで、融点よりも華氏数百度上に加熱することにより冷却されたアルミニウム−炭素複合体を再融解し、金型に注ぎ、相分離は観測されなかった。
【００３６】
さらに、試験では、アルミニウム−炭素複合体が薄い帯状に伸ばされ、棒状に成形され、粒子状構造を顕著に低減した場合に熱伝導性、破壊靭性及び耐久性が改良されることが示され、他の特性及び改良工程は従来のアルミニウムでは見いだされていない。
【００３７】
＜実施例Ａｌ−２＞
溶融アルミニウムの温度を華氏約１３７０度（実施例ＡＬ−１よりも２３０度低い）に維持した以外、実施例Ａｌ−１において記載された工程と同様の工程により実施例Ａｌ−２を複製した。
【００３８】
華氏１３７０度での溶解体は非常に平滑であり、工程中の色は終始平滑表面を備えた実施例Ａｌ−１よりもかなり暗かった。未反応炭素の９ｇは反応容器に連携されたフィルタ内に存在した。
【００３９】
直流の負荷後に、２枚のアルミニウム−炭素材料に注いだ。冷却後、アルミニウム−炭素複合体が単相中に存在することが裸眼で観測された。この材料は迅速に冷却することに留意した。次いで、融点よりも華氏数百度上に加熱することにより冷却されたアルミニウム−炭素複合体を再融解し、金型に注ぎ、相分離は観測されなかった。
【００４０】
＜実施例Ａｌ−３＞
合金の融点よりも１００度高い温度に予め加熱された反応容器に８ポンドのアルミニウム合金５０８３を添加した。合金を溶解した後、渦を形成するために回転ミキサの攪拌端部を挿入し、作動した。回転ミキサによる混合の間、反応容器に含まれるアルミニウム炭素混合物の炭素含量が５重量％になるまで粉末活性炭を振動フィーダにより渦にゆっくりと導入した。用いた粉末活性炭は、ペンシルバニア州ＰｉｔｔｓｕｂｕｒｇｈのＣａｌｇｏｎ  Ｃａｒｂｏｎ社製のＷＰＨ（登録商標）−Ｍ粉末活性炭であった。
【００４１】
ＤＣ源に設けられた炭素（グラファイト）電極を反応容器内に配置した。溶融アルミニウム及び炭素の混合物を通して３７９ａｍｐｓの直流を供給するために、期間を通して、粉末活性炭を溶融アルミニウムに導入し、溶融アルミニウム内で炭素を混合し続けながら、アーク溶接機を断続的に作動させた。混合物への電流の負荷は、アルミニウム−炭素混合物の新たなアルミニウム−炭素材料への完全な変換のために、炭素添加が完了した後まで続けられる。
【００４２】
直流の負荷後に、２枚のアルミニウム−炭素材料に注いだ。冷却後、アルミニウム−炭素複合体が単相中に存在することが裸眼で観測された。反応容器上に配置されたフィルタ付きフードにより１３ｇの未反応炭素を捕らえた。
【００４３】
＜実施例Ａｌ−４＞
他の実施例においては、開示材料としてアルミニウム合金５０８３を用い、工程中に３重量％の炭素を添加した以外は、実施例Ａｌ−３の方法を繰り返した。さらなる試験のため、得られた新たなアルミニウム−炭素複合体を多数の金型に注いだ。冷却後、アルミニウム−炭素複合体が単相中に存在することが裸眼で観測された。
【００４４】
アルミニウム合金６０６１及び試料の総重量に対して２．７重量％の炭素を含有した以外は実施例Ａｌ−１の工程にしたがって、アルミニウム−炭素複合体の試料を製造した。後方散乱電子回折、ＳＥＭ及びＥＤＳマッピングを含む様々な技術を用いて試料を試験した。特に個々の粒子を認識するためにはアルミニウム−炭素複合体が４５μｍに増大される必要があることを考慮すると、図１に示されるように、後方散乱電子回折画像は、試験したアルミニウム−炭素複合体がアルミニウム合金６０６１で示された粒径よりもかなり小さな金属を含むことを示している。
【００４５】
図２を参照すると、走査電子顕微鏡を用いて同じアルミニウム−炭素複合体由来の試料を再度イメージングした。しかしながら、試料の破面が観測された。
【００４６】
図３を参照すると、エネルギー分散分光法を用いて同じアルミニウム−炭素複合体由来の破面を有する試料を分析した。図３の左画像に示されたように、破面からＥＤＳマッピングが得られた。左画像に示された破面と同じ部分の画像である右画像中でアルミニウム−炭素複合体の炭素が赤に見えるようにＥＤＳ工程を調整した。
【００４７】
図４を参照すると、走査電子顕微鏡を用いて同じアルミニウム−炭素複合体由来の試料をイメージングした。図４の画像は成形された複合体の表面である。左画像は標準的なＳＥＭ画像である。右画像は炭素が視覚的に青緑色で示されるようにフィルター処理されている。画像から分かるように、炭素の「スレッド」、「マトリクス」又は「ネットワーク」により又はを通して相互接続された炭素のナノスケール分布がはっきりと表われている。
【００４８】
さらに、試験では、アルミニウム−炭素複合体が薄い帯状に伸ばされ、棒状又はワイヤ状に成形され、鋳造され、粒子状構造を顕著に低減した場合に熱伝導性、破壊靭性及び耐久性が改良されることが示され、他の特性及び改良工程は従来のアルミニウムでは見いだされていない。
【図１】
2014517141.tif 000003
【図２】
2014517141.tif 000004
【図３】
2014517141.tif 000005
【図４】
2014517141.tif 000006
【国際調査報告】
2014517141.tif 000007