本發(fā)明涉及一種碳納米管高密度集合體及碳納米管高密度集合體的制造方法。

背景技術：

已知碳納米管具有優(yōu)異的機械強度、導熱性及導電性。因此，正在研究使多根碳納米管成長而制成碳納米管集合體，用于各種工業(yè)產品。

對于這樣的碳納米管集合體而言，為了進一步提高導熱性及導電性，期望多根碳納米管的高密度化，因而正在研究各種可實現(xiàn)高密度化的碳納米管集合體的制造方法。

例如已提出有一種取向碳納米管/塊集合體的制造方法，其通過化學氣相成長方法在基板上使與基板面垂直而取向的多根碳納米管成長后，將多根碳納米管從基板剝離，將剝離的多根碳納米管暴露于水等液體下，接著進行干燥(例如參照專利文獻1)。

而且，在這樣的取向碳納米管/塊集合體的制造方法中，制造密度為0.2g/cm³～1.5g/cm³的取向碳納米管/塊集合體。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2007-182352號公報

技術實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術問題

然而，在專利文獻1所記載的取向碳納米管/塊集合體的制造方法中，在將多根碳納米管暴露于液體下時，有時多根碳納米管的取向產生混亂，難以在取向碳納米管/塊集合體中確保多根碳納米管的取向性。

因此，對于這樣的取向碳納米管/塊集合體而言，在碳納米管的取向方向上分別提高導熱率及導電率存在極限。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可在碳納米管的取向方向上分別提高導熱率及導電率的碳納米管高密度集合體及碳納米管高密度集合體的制造方法。

(二)技術方案

本發(fā)明(1)包括一種碳納米管高密度集合體的制造方法，其包括以下步驟：準備配置在基板上、且由相對于所述基板而垂直地取向的多根碳納米管構成的碳納米管集合體；以及在2600℃以上對所述碳納米管集合體進行加熱處理。

根據(jù)這樣的方法，將由相對于基板而垂直地取向的多根碳納米管構成的碳納米管集合體在2600℃以上進行加熱處理，故構成碳納米管的石墨烯(graphene)的結晶性提高，碳納米管的取向性(直線性)提高。

若碳納米管的取向性(直線性)提高，則在碳納米管集合體中，彼此鄰接的碳納米管凝聚。

結果，碳納米管高密度集合體能夠確保多根碳納米管的取向性，并且提高多根碳納米管的平均密度，且能夠實現(xiàn)多根碳納米管的密度的均勻化。由此，碳納米管高密度集合體能夠在碳納米管的取向方向上分別提高導熱率及導電率。

即，根據(jù)本發(fā)明的碳納米管高密度集合體的制造方法，其為簡易的方法，并且能夠制造能在碳納米管的取向方向上分別提高導熱率及導電率的碳納米管高密度集合體。

本發(fā)明(2)包括如上述(1)所記載的碳納米管高密度集合體的制造方法，其中，在對所述碳納米管集合體進行加熱處理的步驟中，將所述碳納米管集合體從所述基板剝離后，對所述碳納米管集合體進行加熱處理。

根據(jù)這樣的方法，對從基板剝離的碳納米管集合體進行加熱處理，故能夠在碳納米管集合體中，使多根碳納米管以可靠地維持取向性的狀態(tài)順暢地凝聚。

另外，若在2600℃以上對配置在基板上的碳納米管集合體進行加熱處理，則有時基板溶解，該溶解的基板附著于碳納米管集合體、用于對碳納米管集合體進行加熱的加熱爐上。

另一方面，根據(jù)上述方法，對從基板剝離的碳納米管集合體進行加熱處理，故能夠抑制基板溶解，進而能夠抑制溶解的基板附著于碳納米管集合體、加熱爐上的情況。

本發(fā)明(3)包括如上述(1)或(2)所記載的碳納米管高密度集合體的制造方法，其中，在對所述碳納米管集合體進行加熱處理的步驟中，以無負載的狀態(tài)對所述碳納米管集合體進行加熱。

然而，若在對碳納米管集合體施加負載的狀態(tài)下實施加熱處理，則妨礙多根碳納米管的凝聚，有時因該負載而導致碳納米管高密度集合體斷裂。

另一方面，根據(jù)上述方法，將碳納米管集合體以無負載的狀態(tài)加熱，故確保多根碳納米管的順暢的凝聚，能夠抑制碳納米管高密度集合體斷裂的情況。

本發(fā)明(4)包括如上述(1)至(3)中任一項所記載的碳納米管高密度集合體的制造方法，其中，在對所述碳納米管集合體進行加熱處理的步驟之后，還包括將所述碳納米管集合體冷卻至2000℃以下的步驟，且依序反復進行對所述碳納米管集合體進行加熱處理的步驟、與將所述碳納米管集合體冷卻的步驟。

根據(jù)這樣的方法，依序反復進行對碳納米管集合體進行加熱處理的步驟、與將碳納米管集合體冷卻的步驟，故能夠進一步提高構成碳納米管的石墨烯的結晶性，進而能夠可靠地分別提高碳納米管高密度集合體的導熱率及導電率。

本發(fā)明(5)包括如上述(1)至(4)中任一項所記載的碳納米管高密度集合體的制造方法，其中，在對所述碳納米管集合體進行加熱處理的步驟之后，還包括對所述碳納米管集合體供給液體的步驟。

根據(jù)這樣的方法，對經(jīng)加熱處理的碳納米管集合體供給液體。然而，經(jīng)加熱處理的碳納米管集合體中，多根碳納米管的平均密度提高，故即便供給液體，也能夠確保多根碳納米管的取向性。

而且，通過液體氣化，在經(jīng)加熱處理的碳納米管集合體中，彼此鄰接的碳納米管凝聚。因此，能夠進一步提高碳納米管高密度集合體的密度。

本發(fā)明(6)包括一種碳納米管高密度集合體，其是通過如上述(1)至(5)中任一項所記載的碳納米管高密度集合體的制造方法而制造。

因此，能夠分別提高碳納米管的取向方向上的導熱率及導電率。

本發(fā)明(7)包括一種碳納米管高密度集合體，其是將沿規(guī)定方向取向的多根碳納米管以在所述規(guī)定方向上彼此不連續(xù)、且在與所述規(guī)定方向正交的方向上彼此連續(xù)而成為片材形狀的方式排列，且排列成片材形狀的所述多根碳納米管的平均體積密度超過50mg/cm³且為200mg/cm³以下，在排列成片材形狀的所述多根碳納米管中，各部的體積密度相對于所述平均體積密度的比例為80％以上且120％以下，在所述多根碳納米管中，以碳納米管彼此接觸的方式保持形狀。

根據(jù)這樣的構成，沿規(guī)定方向取向、且排列成片材形狀的多根碳納米管的平均體積密度超過50mg/cm³且為200mg/cm³以下，在排列成片材形狀的多根碳納米管中，各部的密度相對于平均體積密度的比例為80％以上且120％以下。

因此，能夠在碳納米管的取向方向上分別提高導熱率及導電率。

(三)有益效果

本發(fā)明的碳納米管高密度集合體的制造方法為簡易的方法，并且能夠制造能在碳納米管的取向方向上分別提高導熱率及導電率的碳納米管高密度集合體。

另外，本發(fā)明的碳納米管高密度集合體能夠在碳納米管的取向方向上分別提高導電率及導熱率。

附圖說明

圖1：圖1a為用于對本發(fā)明的碳納米管高密度集合體的制造方法的一實施方式進行說明的說明圖，且表示在基板上形成催化劑層的步驟。圖1b表示繼圖1a之后對基板進行加熱，使催化劑層凝聚成多個粒狀體的步驟。圖1c表示繼圖1b之后對多個粒狀體供給原料氣體，使多根碳納米管成長而制備碳納米管集合體的步驟。圖1d表示繼圖1c之后將碳納米管集合體從基板切斷的步驟。

圖2：圖2a表示繼圖1d之后將碳納米管集合體從基板剝離的步驟。圖2b表示繼圖2a之后將碳納米管集合體收容于耐熱容器內的步驟。圖2c表示繼圖2b之后對碳納米管集合體進行加熱處理，制造碳納米管高密度集合體的步驟。

圖3：圖3a為圖1c所示的碳納米管集合體及基板的立體圖，且表示將碳納米管集合體配置在基板上的狀態(tài)。圖3b為圖3a所示的碳納米管集合體及基板的立體圖，且表示將碳納米管集合體從基板剝離的狀態(tài)。圖3c為圖2c所示的碳納米管高密度集合體的立體圖。

圖4：圖4a為用于對比較例2的碳納米管集合體的機械壓縮進行說明的說明圖，且表示碳納米管集合體的壓縮前的狀態(tài)。圖4b表示繼圖4a后對碳納米管集合體從一側進行機械壓縮的狀態(tài)。圖4c表示繼圖4b之后將碳納米管集合體從另一側進行機械壓縮，制備比較例2的機械壓縮碳納米管集合體的狀態(tài)。

圖5：圖5a表示實施例1的碳納米管高密度集合體的拉曼光譜(ramanspectrum)。圖5b表示比較例3的碳納米管集合體的拉曼光譜。

圖6為表示實施例1、實施例4～實施例6及比較例1的相對于加熱處理溫度的平均體積密度的圖表。

圖7：圖7a表示實施例1的碳納米管高密度集合體的周緣部的掃描式電子顯微鏡(scanningelectronmicroscope，sem)照片。圖7b表示實施例1的碳納米管高密度集合體的中央部的sem照片。

圖8：圖8a表示比較例2的機械壓縮碳納米管集合體的周緣部的sem照片。圖8b表示比較例2的機械壓縮碳納米管集合體的中央部的sem照片。

圖9為用于對實施例1～實施例7的碳納米管高密度集合體、及比較例1～比較例5的碳納米管集合體各自的各部的體積密度的測定方法進行說明的說明圖。

圖10為表示各實施例的碳納米管高密度集合體的熱阻的圖表。

具體實施方式

1.碳納米管高密度集合體的結構

如圖3c所示，碳納米管高密度集合體1具有具備可撓性的片材狀(膜狀)，具體而言在規(guī)定方向上具有厚度，且在與規(guī)定方向(厚度方向)正交的面方向(縱向及橫向)上延伸，且具有平坦的表面及平坦的背面。

碳納米管高密度集合體1的厚度方向的尺寸例如為10μm以上，優(yōu)選為100μm以上，且例如為1000μm以下，優(yōu)選為400μm以下。

另外，碳納米管高密度集合體1的形狀并無特別限制，從厚度方向觀察，例如為多邊形形狀或圓形形狀，優(yōu)選為矩形形狀。

在碳納米管高密度集合體1從厚度方向觀察為矩形形狀的情況下，碳納米管高密度集合體1的縱向尺寸例如為1mm以上，優(yōu)選為10mm以上，進一步優(yōu)選為25mm以上，且例如為300mm以下，優(yōu)選為50mm以下，橫向尺寸例如為1mm以上，優(yōu)選為10mm以上，進一步優(yōu)選為25mm以上，且例如為200mm以下，優(yōu)選為50mm以下。

如圖2c所示，這樣的碳納米管高密度集合體1由多根碳納米管2構成。

多根碳納米管2分別沿厚度方向取向，并且以在厚度方向上彼此不連續(xù)、且在面方向(縱向及橫向)上彼此連續(xù)而成為片材形狀的方式排列。由此，碳納米管高密度集合體1以多根碳納米管2彼此接觸的方式保持形狀。此外，多根碳納米管2中，在彼此鄰接的碳納米管2間，范德華力(vanderwaalsforce)發(fā)揮作用。

多根碳納米管2分別可為單層碳納米管、二層碳納米管及多層碳納米管的任一種，優(yōu)選為多層碳納米管。該些碳納米管2可單獨使用或并用兩種以上。

多根碳納米管2各自的平均外徑例如為1nm以上，優(yōu)選為5nm以上，且例如為100nm以下，優(yōu)選為50nm以下，進一步優(yōu)選為20nm以下。

另外，多根碳納米管2各自的平均長度(平均取向方向的尺寸)并無特別限制，例如為10μm以上，優(yōu)選為100μm以上，進一步優(yōu)選為200μm以上，且例如為1000μm以下，優(yōu)選為500μm以下，進一步優(yōu)選為400μm以下。此外，碳納米管2的平均外徑及平均長度例如可通過電子顯微鏡觀察等公知的方法來測定。

另外，在碳納米管高密度集合體1中，多根碳納米管2的平均體積密度超過50mg/cm³，優(yōu)選為60mg/cm³以上，進一步優(yōu)選為100mg/cm³以上，且例如為300mg/cm³以下，優(yōu)選為200mg/cm³以下，進一步優(yōu)選為150mg/cm³以下。此外，碳納米管2的平均體積密度例如是根據(jù)每單位面積的質量(基重：單位mg/cm²)、及碳納米管的平均長度(通過sem(日本電子公司制造)或非接觸膜厚計(基恩士(keyence)公司制造)測定)而算出。

另外，在碳納米管高密度集合體1中，各部的體積密度相對于平均體積密度的比例(即，碳納米管高密度集合體1中的特定(任意)部分相對于平均體積密度100％的程度)為80％以上，優(yōu)選為90％以上，且為120％以下，優(yōu)選為110％以下。

此外，關于碳納米管高密度集合體1的各部的體積密度相對于平均體積密度的比例，例如能夠通過以下方式算出：將碳納米管高密度集合體1以體積彼此相等的方式多等分(例如三等分)后，與上述平均體積密度同樣地算出等分的碳納米管高密度集合體1的各部分的體積密度，求出各部分的體積密度相對于上述平均體積密度的百分率。

另外，碳納米管高密度集合體1的平均g/d比例如為2以上，優(yōu)選為5以上，進一步優(yōu)選為10以上，尤其優(yōu)選為20以上，且例如為30以下，優(yōu)選為25以下。

所謂g/d比，是指在碳納米管的拉曼光譜中，在1590cm^-1附近觀測到的被稱為g帶(g-band)的波峰(peak)的光譜強度相對于在1350cm^-1附近觀測到的被稱為d帶(d-band)的波峰的光譜強度之比。

此外，d帶的光譜來源于碳納米管的缺陷，g帶的光譜來源于碳的六元環(huán)的面內振動。

而且，碳納米管高密度集合體1的導電率在厚度方向上例如為4000s/m以上，優(yōu)選為8000s/m以上，進一步優(yōu)選為15000s/m以上，尤其優(yōu)選為22000s/m以上，且例如為50000s/m以下，優(yōu)選為30000s/m以下。此外，導電率可通過公知的導電率測定裝置來測定。

另外，碳納米管高密度集合體1的導熱率在厚度方向上例如為5w/(m·k)以上，優(yōu)選為10w/(m·k)以上，進一步優(yōu)選為20w/(m·k)以上，尤其優(yōu)選為30w/(m·k)以上，且例如為60w/(m·k)以下，優(yōu)選為40w/(m·k)以下。此外，導熱率可通過公知的導熱率測定裝置來測定。

這樣的碳納米管高密度集合體1例如是作為導熱性片材、導電性片材等而用于各種工業(yè)產品。

2.碳納米管高密度集合體的制造方法

接著，對碳納米管高密度集合體1的制造方法進行說明。

如圖1a～圖2c所示，碳納米管高密度集合體1的制造方法例如包括以下步驟：準備配置在基板8上的碳納米管集合體13(參照圖1a～圖1c)；以及對碳納米管集合體13進行加熱處理(參照圖1d～圖2c)。

在這樣的制造方法中，首先如圖1a所示，準備基板8。

基板8并無特別限定，例如可列舉可用于化學氣相成長法(化學氣相沉積(chemicalvapordeposition，cvd)法)的公知的基板，可使用市售品。

基板8具體可列舉硅基板、層疊有二氧化硅膜10的不銹鋼基板9等，優(yōu)選可列舉層疊有二氧化硅膜10的不銹鋼基板9。此外，在圖1a～圖2a、圖3a及圖3b中，示出基板8為層疊有二氧化硅膜10的不銹鋼基板9的情況。

接著，如圖1a所示，在基板8上、優(yōu)選為二氧化硅膜10上形成催化劑層11。

在基板8上形成催化劑層11時，通過公知的成膜方法在基板8(優(yōu)選為二氧化硅膜10)上將金屬催化劑成膜。

金屬催化劑例如可列舉鐵、鈷、鎳等，優(yōu)選可列舉鐵。這樣的金屬催化劑可單獨使用或并用兩種以上。

成膜方法例如可列舉真空蒸鍍及濺鍍，優(yōu)選可列舉真空蒸鍍。

由此，在基板8上配置催化劑層11。

此外，在基板8為層疊有二氧化硅膜10的不銹鋼基板9的情況下，例如也能夠如日本專利公開2014-94856號公報所記載的，通過以下方式同時形成二氧化硅膜10及催化劑層11：將二氧化硅前驅體溶液與金屬催化劑前驅體溶液混合，將所得的混合溶液涂布于不銹鋼基板9上后，使該混合液發(fā)生相分離，接著進行干燥。

接著如圖1b所示，將配置有催化劑層11的基板8加熱至例如700℃以上且900℃以下。由此，催化劑層11凝聚，成為多個粒狀體11a。

而且，如圖1c所示，對經(jīng)加熱的基板8供給原料氣體。

原料氣體包含碳數(shù)1～4的烴氣體(低級烴氣體)。

碳數(shù)1～4的烴氣體例如可列舉甲烷氣體、乙烷氣體、丙烷氣體、丁烷氣體、乙烯氣體、乙炔氣體等，優(yōu)選可列舉乙炔氣體。

另外，原料氣體視需要也能夠包含氫氣、非活性氣體(例如氦氣、氬氣等)、水蒸氣等。

在原料氣體包含氫氣、非活性氣體的情況下，原料氣體中的烴氣體的濃度例如為1體積％以上，優(yōu)選為30體積％以上，且例如為90體積％以下，優(yōu)選為50體積％以下。

原料氣體的供給時間例如為1分鐘以上，優(yōu)選為5分鐘以上，且例如為60分鐘以下，優(yōu)選為30分鐘以下。

由此，將多個粒狀體11a分別作為起點，多根碳納米管2成長。此外，圖1c中為方便起見，以從一個粒狀體11a成長一根碳納米管2的方式記載，但不限定于此，也能夠從一個粒狀體11a成長多根碳納米管2。

這樣的多根碳納米管2分別在基板8上以彼此大致成平行的方式在基板8的厚度方向上延伸。即，多根碳納米管2是以相對于基板8而正交的方式取向(垂直地取向)。

由此在基板8上形成由多根碳納米管2構成的碳納米管集合體13。

這樣的碳納米管集合體13如圖3a所示，在縱向上具備多個將多根碳納米管2以在橫向上直線排列的方式配置的行13a。

在碳納米管集合體13中，多根碳納米管2的平均體積密度例如為10mg/cm³以上，優(yōu)選為20mg/cm³以上，且例如為50mg/cm³以下。

接著，視需要如圖2a及圖3b所示，將碳納米管集合體13從基板8剝離。

在將碳納米管集合體13從基板8剝離時，如圖1d所示，例如通過切斷刀16將多根碳納米管2的基端部(基板8側端部)一起切斷。

切斷刀16例如可列舉切割刀、剃刀等公知的金屬刀，優(yōu)選可列舉切割刀。切斷刀16的縱向尺寸比碳納米管集合體13的縱向尺寸更長。

而且，以相對于碳納米管集合體13而橫向鄰接的方式將切斷刀16配置于基板8的上表面后，使切斷刀16沿著基板8的上表面橫向滑動。

由此，將多根碳納米管2的基端部一起切斷，將碳納米管集合體13從基板8分離。

接著，如圖2a所示，將從基板8分離的碳納米管集合體13向上方提起。由此將碳納米管集合體13從基板8剝離。

從基板8剝離的碳納米管集合體13通過在多根碳納米管2中彼此鄰接的碳納米管2間發(fā)揮作用的范德華力等而保持形狀。

這樣的碳納米管集合體13的平均g/d比例如為1以上且小于2。

接著如圖2c所示，對碳納米管集合體13進行加熱處理。

于對碳納米管集合體13進行加熱處理時，首先將碳納米管集合體13配置于加熱爐內。

加熱爐并無特別限制，例如可列舉電阻加熱爐、感應加熱爐、直通電式電爐等，優(yōu)選為可列舉電阻加熱爐。另外，加熱爐可為批次式，也可為連續(xù)式。

另外，碳納米管集合體13優(yōu)選為如圖2b所示，以收容于耐熱容器17內的狀態(tài)而配置于加熱爐內。

耐熱容器17為耐熱溫度超過2600℃的耐熱容器，且例如可列舉由碳形成的碳容器、由陶瓷形成的陶瓷容器等公知的耐熱容器。這樣的耐熱容器中，優(yōu)選可列舉碳容器。

這樣的耐熱容器17例如具備向上方開放的容器本體17a、及用于將容器本體17a的上端部封閉的蓋部17b。

容器本體17a的形狀并無特別限制，例如可列舉向上方開放的大致箱形狀、向上方開放且將下端部封閉的大致圓筒形狀等。

容器本體17a的上下方向的內部尺寸為碳納米管集合體13的上下方向的尺寸以上，且優(yōu)選為大于碳納米管集合體13的上下方向的尺寸。更詳細而言，相對于碳納米管集合體13的上下方向的尺寸，容器本體17a的上下方向的內部尺寸例如為1.0倍以上，優(yōu)選為1.5倍以上，且例如為10倍以下，優(yōu)選為5倍以下。

另外，在容器本體17a具有大致箱形狀的情況下，容器本體17a的橫向及縱向各方向的內部尺寸分別大于碳納米管集合體13的橫向及縱向各方向的尺寸，在容器本體17a具有大致圓筒形狀的情況下，容器本體17a的內徑大于碳納米管集合體13的橫向及縱向各方向的尺寸。

而且，碳納米管集合體13優(yōu)選為以在上下方向上與蓋部17b空開間隔的方式收容于耐熱容器17內，進一步優(yōu)選為以相對于容器本體17a的側壁空開間隔的方式配置。

接著，向加熱爐內流入非活性氣體，將加熱爐內置換為非活性氣體氣氛。非活性氣體例如可列舉氮氣、氬氣等，優(yōu)選為可列舉氬氣。

此外，在將碳納米管集合體13收容于耐熱容器17內的情況下，通過向加熱爐內流入非活性氣體、進行加熱爐的吹掃(purge)等，可抑制碳納米管集合體13飛散的情況。

接著，使加熱爐內的溫度以規(guī)定的升溫速度上升至加熱溫度后，在維持溫度的狀態(tài)下放置規(guī)定時間。

升溫速度例如為1℃/分鐘以上，優(yōu)選為3℃/分鐘以上，進一步優(yōu)選為5℃/分鐘以上，且例如為40℃/分鐘以下，優(yōu)選為20℃/分鐘以下，進一步優(yōu)選為小于10℃/分鐘。

加熱溫度為2600℃以上，優(yōu)選為2700℃以上，進一步優(yōu)選為2800℃以上。

若加熱溫度為上述下限以上，則能夠在碳納米管集合體13中使多根碳納米管2可靠地凝聚。

另外，加熱溫度只要低于碳納米管2的升華溫度即可，優(yōu)選為3000℃以下。

若加熱溫度為上述上限以下，則能夠抑制碳納米管2升華。

規(guī)定時間(加熱時間)例如為10分鐘以上，優(yōu)選為1小時以上，且例如為5小時以下，優(yōu)選為3小時以下。

若規(guī)定時間為上述下限以上，則能夠在碳納米管集合體13中使多根碳納米管2可靠地凝聚，若規(guī)定時間為上述上限以下，則能夠提高碳納米管高密度集合體1的量產性。

另外，碳納米管集合體13優(yōu)選為以無負載的狀態(tài)(未對碳納米管集合體13施加載荷的狀態(tài)，即大氣壓下)進行加熱處理。

在對碳納米管集合體13以無負載的狀態(tài)進行加熱處理時，如圖2c所示，將碳納米管集合體13以在上下方向上與蓋部17b空開間隔、且相對于容器本體17a的側壁空開間隔的方式收容于耐熱容器17內后，通過加熱爐對該耐熱容器17進行加熱。

通過以上操作，對碳納米管集合體13進行加熱處理。

而且，若如上文所述般對碳納米管集合體13進行加熱處理，則在碳納米管集合體13中，構成多根碳納米管2的石墨烯的結晶性提高，碳納米管2的取向性(直線性)提高。于是，在碳納米管集合體13中，彼此鄰接的碳納米管2通過在該些碳納米管2間發(fā)揮作用的范德華力等，在維持取向性(直線性)的狀態(tài)下以成為束狀的方式凝聚。

由此，使碳納米管集合體13整體均勻地凝聚，制備碳納米管高密度集合體1。其后，視需要將碳納米管高密度集合體1冷卻(例如自然冷卻)。

關于碳納米管高密度集合體1的上下方向的尺寸(厚度)，因多根碳納米管2在維持取向性(直線性)的狀態(tài)下凝聚，故與加熱處理前的碳納米管集合體13的上下方向的尺寸(厚度)大致相同。更具體而言，相對于加熱處理前的碳納米管集合體13的上下方向的尺寸，碳納米管高密度集合體1的上下方向的尺寸例如為95％以上且105％以下，優(yōu)選為100％。

而且，相對于凝聚前的碳納米管集合體13的體積，碳納米管高密度集合體1的體積例如為5％以上，優(yōu)選為10％以上，進一步優(yōu)選為20％以上，且例如為90％以下，優(yōu)選為85％以下，進一步優(yōu)選為50％以下。

在這樣的碳納米管高密度集合體1中，如圖2c及圖3c所示，沿厚度方向取向、且排列成片材形狀的多根碳納米管2的平均體積密度超過50mg/cm³且為200mg/cm³以下。

另外，碳納米管高密度集合體1的各部的體積密度相對于碳納米管高密度集合體1的平均體積密度的比例(碳納米管高密度集合體1中的特定(任意)部分相對于平均體積密度100％的程度)為80％以上且120％以下。即，碳納米管高密度集合體1與通過機械壓縮所制備的碳納米管高密度集合體相比較，在碳納米管高密度集合體1整體上抑制體積密度的不均一。

因此，碳納米管高密度集合體1可在其整體上分別提高碳納米管2的取向方向(碳納米管高密度集合體1的厚度方向)的導熱率及導電率。

此外，這樣的加熱處理是至少實施一次，也能夠反復多次。在加熱處理步驟中，通過分別適當變更升溫速度及加熱處理的次數(shù)，能夠控制碳納米管2的結晶性、及碳納米管高密度集合體1的平均體積密度。

即，碳納米管高密度集合體1的制造方法優(yōu)選為包括多次上述加熱處理步驟。在該情況下，碳納米管高密度集合體1的制造方法在上述加熱處理步驟之后，包括將碳納米管集合體13(碳納米管高密度集合體1)冷卻的冷卻步驟，依序反復進行加熱處理步驟與冷卻步驟。

此外，以下將第一次加熱處理步驟稱為一次加熱處理步驟，將進行了第一次加熱處理步驟的碳納米管高密度集合體1稱為一次碳納米管高密度集合體1。而且，將第n次(n＝2以上)加熱處理步驟稱為n次加熱處理步驟(例如二次加熱處理步驟)，將進行了第n次加熱處理步驟的碳納米管高密度集合體1稱為n次碳納米管高密度集合體1(例如二次碳納米管高密度集合體1)。

更具體而言，將如上文所述般經(jīng)加熱處理的碳納米管高密度集合體1(一次碳納米管高密度集合體1)冷卻至規(guī)定的冷卻溫度以下(冷卻步驟)。

碳納米管高密度集合體1的冷卻方法并無特別限制，可列舉公知的方法，優(yōu)選可列舉自然冷卻。

降溫速度并無特別限制，例如為-1℃/分鐘以上，優(yōu)選為-5℃/分鐘以上，進一步優(yōu)選為-50℃/分鐘以上，且例如為-300℃/分鐘以下，優(yōu)選為-150℃/分鐘以下。

冷卻溫度為2000℃以下，優(yōu)選為1000℃以下，進一步優(yōu)選為40℃以下，且例如為0℃以上。

若冷卻溫度為上述上限以下，則能夠可靠地提高石墨烯的結晶性，從而能夠可靠地提高碳納米管高密度集合體1的平均g/d比。

另外，加熱溫度與冷卻溫度之差(加熱溫度－冷卻溫度)例如為600℃以上，優(yōu)選為1000℃以上，進一步優(yōu)選為2500℃以上，且例如為3000℃以下，優(yōu)選為2900℃以下。

若加熱溫度與冷卻溫度之差為上述范圍內，則能夠可靠地提高石墨烯的結晶性，從而能夠可靠地提高碳納米管高密度集合體1的平均g/d比。

而且，將碳納米管高密度集合體1在冷卻溫度以下維持規(guī)定時間。

規(guī)定時間例如為1秒鐘以上，優(yōu)選為10分鐘以上，進一步優(yōu)選為15分鐘以上，且例如為5小時以下，優(yōu)選為3小時以下，進一步優(yōu)選為1小時以下。

接著，與上述加熱處理同樣地對經(jīng)冷卻的碳納米管高密度集合體1進行加熱(二次加熱處理步驟)。而且，依序反復進行加熱處理步驟與冷卻步驟。

加熱處理步驟與冷卻步驟的反復次數(shù)例如為2次以上，且例如為100次以下，優(yōu)選為10次以下，尤其優(yōu)選為2次。

若反復次數(shù)為上述下限以上，則能夠可靠地提高碳納米管高密度集合體1的平均g/d比。若反復次數(shù)為上述上限以下、特別是2次，則能提高碳納米管高密度集合體1的量產性。

由此，制備n次碳納米管高密度集合體1。

相對于一次碳納米管高密度集合體1的體積，n次碳納米管高密度集合體1的體積例如為80％以上且100％以下，n次碳納米管高密度集合體1的平均體積密度的范圍與一次碳納米管高密度集合體1的平均體積密度的范圍相同。即，在n次加熱處理步驟中，與一次加熱處理步驟相比較，碳納米管高密度集合體1的體積密度的上升比例少。

另一方面，在n次加熱處理步驟中，構成碳納米管的石墨烯的結晶性進一步提高。具體而言，相對于一次碳納米管高密度集合體1的平均g/d比，n次碳納米管高密度集合體1的平均g/d比例如超過1倍，優(yōu)選為1.2倍以上，且例如為3倍以下，進一步優(yōu)選為2倍以下。此外，一次碳納米管高密度集合體1的平均g/d比例如為2以上且20以下。

另外，碳納米管高密度集合體1的制造方法優(yōu)選為在上述加熱處理步驟之后，包括對碳納米管集合體13(碳納米管高密度集合體1)供給液體的步驟(液體處理步驟)。

對碳納米管高密度集合體1供給液體的方法例如可列舉：對碳納米管高密度集合體1噴霧液體的方法、使碳納米管高密度集合體1浸漬于液體中的方法等。這樣的供給液體的方法中，優(yōu)選可列舉使碳納米管高密度集合體1浸漬于液體中的方法。

液體為在常溫常壓下?lián)]發(fā)的液體(揮發(fā)性的液體)，且例如可列舉水、有機溶劑等。有機溶劑例如可列舉：低級(c1～c3)醇類(例如甲醇、乙醇、丙醇等)、酮類(例如丙酮等)、醚類(例如二乙醚、四氫呋喃等)、烷基酯類(例如乙酸乙酯等)、鹵化脂肪族烴類(例如氯仿、二氯甲烷等)、極性非質子類(例如n-甲基吡咯啶酮、二甲基甲酰胺等)、脂肪族烴類(例如己烷、庚烷、辛烷等)、脂環(huán)族烴類(例如環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷等)、芳香族烴類(例如苯、甲苯等)等。

這樣的液體中，優(yōu)選可列舉水、低級醇類及脂肪族烴類。這樣的液體可單獨使用或并用兩種以上。

另外，液體處理步驟中的溫度例如為5℃以上，優(yōu)選為10℃以上，且例如為40℃以下，優(yōu)選為30℃以下。

液體的供給時間(浸漬時間)例如為3分鐘以上，優(yōu)選為5分鐘以上，且例如為120分鐘以下，優(yōu)選為90分鐘以下。

其后，視需要通過公知的方法(例如自然干燥等)使碳納米管高密度集合體1干燥。

由此對碳納米管高密度集合體1進行液體處理。

若對碳納米管高密度集合體1供給液體，則通過液體氣化，多根碳納米管2維持取向性并且彼此凝聚，碳納米管高密度集合體1的密度進一步提高。

具體而言，相對于液體處理前的碳納米管高密度集合體1的體積，液體處理后的碳納米管高密度集合體1的體積例如為30％以上，優(yōu)選為50％以上，且例如為90％以下，優(yōu)選為80％以下，進一步優(yōu)選為70％以下。

這樣的液體處理后的碳納米管高密度集合體1中，多根碳納米管2的平均體積密度為100mg/cm³以上且300mg/cm³以下。

此外，也能夠將多次加熱處理步驟與液體處理步驟組合而實施。即，也可以依序反復進行加熱處理步驟、冷卻步驟及液體處理步驟。另外，也可以在依次反復進行加熱處理步驟及冷卻步驟后，實施液體處理步驟，也可以在實施一次加熱處理后，實施液體處理步驟，其后依次反復進行加熱處理步驟及冷卻步驟。

另外，在碳納米管高密度集合體1的制造方法中，如圖2c所示，在2600℃以上且3000℃以下對由多根碳納米管2構成的碳納米管集合體13進行加熱處理。

由此，構成碳納米管2的石墨烯的結晶性提高，碳納米管2的取向性(直線性)提高。于是，在碳納米管集合體13中，多根碳納米管2凝聚。

結果，與通過伴隨著液體蒸發(fā)而產生的凝聚、機械壓縮而制備的情況相比較，碳納米管高密度集合體1能夠確保多根碳納米管2的取向性，并且提高多根碳納米管2的平均密度，且能夠實現(xiàn)多根碳納米管2的密度的均勻化。

由此，碳納米管高密度集合體1能夠在碳納米管2的取向方向上分別提高導熱率及導電率。

即，上述碳納米管高密度集合體1的制造方法為簡易的方法，并且能夠制造上述碳納米管高密度集合體1，故能夠降低制造成本。

另外，如圖2a～圖2c所示，將碳納米管集合體13從基板8剝離后，進行加熱處理。

因此，能夠在碳納米管集合體13中，使多根碳納米管2以可靠地維持取向性的狀態(tài)順暢地凝聚。

另外，加熱處理步驟中，能夠抑制基板8溶解，進而能夠抑制溶解的基板8附著于碳納米管集合體13、加熱爐上的情況。

另外，如圖2c所示，碳納米管集合體13是以無負載的狀態(tài)進行加熱。因此，確保多根碳納米管2的順暢的凝聚，能夠抑制碳納米管高密度集合體1斷裂的情況。

另外，也可以實施多次加熱處理步驟。更具體而言，也可以反復進行對碳納米管集合體13進行加熱處理的步驟、與將碳納米管集合體13冷卻的步驟。

由此，能夠進一步提高構成碳納米管2的石墨烯的結晶性，進而能夠分別可靠地提高碳納米管高密度集合體1(n次碳納米管高密度集合體1)的導熱率及導電率。

另外，也可以對經(jīng)加熱處理的碳納米管集合體13(碳納米管高密度集合體1)供給液體。

由此，若液體氣化，則在碳納米管高密度集合體1中，彼此鄰接的碳納米管2維持取向性并且凝聚。因此，能夠進一步提高碳納米管高密度集合體1的密度。

此外，在碳納米管高密度集合體1中，若多根碳納米管2中大部分碳納米管2彼此接觸，則一部分碳納米管2也可以彼此空開少許的間隔而配置。更詳細而言，在將多根碳納米管2整體設為100％的情況下，例如90％以上、優(yōu)選為95％以上、進一步優(yōu)選為98％以上，且例如100％以下、優(yōu)選為小于100％的碳納米管2彼此接觸。

(實施例)

以下示出實施例對本發(fā)明進行更具體說明，但本發(fā)明不限定于這些實施例。以下的記載中所用的調配比例(含有比例)、物性值、參數(shù)等的具體數(shù)值可代替為上述“實施方式”中記載的與他們對應的調配比例(含有比例)、物性值、參數(shù)等相應記載的上限值(以“以下”“小于”的形式定義的數(shù)值)或下限值(以“以上”、“超過”的形式定義的數(shù)值)。

實施例1

在不銹鋼制的基板整體上層疊二氧化硅膜后，在二氧化硅膜上蒸鍍鐵作為催化劑層。此外，基板具有俯視下大致長方形形狀。

接著，將基板加熱至700℃，對催化劑層供給原料氣體(乙炔氣體)15分鐘。由此，在基板上形成俯視下大致長方形形狀的碳納米管集合體。碳納米管集合體中，多根碳納米管以彼此大致成平行的方式延伸，且以相對于基板而正交的方式取向(垂直取向)。

碳納米管的平均外徑為約12nm，碳納米管的平均長度為約200μm。

另外，碳納米管集合體的縱向尺寸為20mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為30mm，碳納米管集合體的上下方向的尺寸與碳納米管的平均長度相同。即，碳納米管集合體的面積為600mm²，體積為120mm³。

另外，碳納米管集合體中的多根碳納米管的平均體積密度為約50mg/cm³。

接著，使切割刀沿著基板移動，將碳納米管集合體從基板割開并剝離。

接著，將剝離的碳納米管集合體收容于作為耐熱容器的碳容器內，將該碳容器配置于電阻加熱爐內。此外，碳容器具有向上方開放的容器本體、及將容器本體的上端部封閉的蓋部。容器本體的上下方向的內部尺寸為1mm，縱向的內部尺寸為45mm，橫向的內部尺寸為45mm。

詳細而言，在將碳納米管集合體收容于碳容器內的狀態(tài)下，相對于蓋部在上下方向上空開間隔而配置，且相對于碳容器的側壁，在縱向及橫向上空開間隔而配置。即，碳納米管集合體在收容于碳容器內的狀態(tài)下為無負載。

接著，將電阻加熱爐內置換為氬氣氣氛后，以10℃/分鐘升溫至2800℃，在2800℃下保持2小時。

由此，對收容于碳容器內的碳納米管集合體以無負載的狀態(tài)進行加熱處理，制備碳納米管高密度集合體。

其后，通過自然冷卻(降溫速度：-100℃/分鐘)將碳納米管高密度集合體冷卻至室溫。

碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為11mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為22mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約200μm。

即，碳納米管高密度集合體的面積為242mm²，體積為48mm³。

實施例2

與實施例1同樣地形成多根碳納米管的平均長度為約100μm的碳納米管集合體。

即，碳納米管集合體的縱向尺寸為20mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為30mm，碳納米管集合體的上下方向的尺寸為約100μm。

另外，碳納米管集合體中的多根碳納米管的平均體積密度為約50mg/cm³。

接著，與實施例1同樣地將碳納米管集合體從基板剝離，進行加熱處理后，自然冷卻，獲得碳納米管高密度集合體。

碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為11mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為22mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約100μm。

實施例3

與實施例1同樣地形成多根碳納米管的平均長度為約300μm的碳納米管集合體。

即，碳納米管集合體的縱向尺寸為20mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為30mm，碳納米管集合體的上下方向的尺寸為約300μm。

另外，碳納米管集合體中的多根碳納米管的平均體積密度為約50mg/cm³。

接著，與實施例1同樣地將碳納米管集合體從基板剝離，進行加熱處理后，自然冷卻，獲得碳納米管高密度集合體。

碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為11mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為22mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約300μm。

實施例4

除了將碳納米管集合體的加熱處理溫度由2800℃變更為2600℃的方面以外，與實施例1同樣地獲得碳納米管高密度集合體。

碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為18mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為27mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約200μm。

實施例5

除了將碳納米管集合體的加熱處理溫度由2800℃變更為2900℃的方面以外，與實施例1同樣地制備碳納米管高密度集合體。

碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為13mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為18mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約200μm。

實施例6

除了將碳納米管集合體的加熱處理溫度由2800℃變更為3000℃的方面以外，與實施例1同樣地制備碳納米管高密度集合體。

碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為12mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為17mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約200μm。

實施例7

除了在碳納米管集合體的加熱處理時，在碳納米管集合體上配置約2g的碳板的方面以外，與實施例5同樣地制備碳納米管高密度集合體。

此外，實施例7中，碳納米管高密度集合體1的一部分斷裂。

實施例8

除了碳納米管的平均長度為約300μm以外，與實施例1同樣地制備從基板剝離的碳納米管集合體。

接著，與實施例1同樣地將剝離的碳納米管集合體收容于碳容器內，將該碳容器配置于電阻加熱爐內。

接著，將電阻加熱爐內置換為氬氣氣氛后，以3℃/分鐘(2400℃～2800℃的范圍)升溫至2800℃，于2800℃下保持2小時(一次加熱處理)。

由此，對收容于碳容器內的碳納米管集合體以無負載的狀態(tài)進行加熱處理，制備一次碳納米管高密度集合體。

其后，通過自然冷卻(降溫速度：約-100℃/分鐘)將一次碳納米管高密度集合體冷卻至室溫(冷卻步驟)。

一次碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為11mm，一次碳納米管高密度集合體的橫向尺寸為22mm，一次碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約300μm。

即，一次碳納米管高密度集合體的面積為242mm²，體積為72.6mm³。

接著，將一次碳納米管高密度集合體再次收容于碳容器內，配置于電阻加熱爐內。

接著，將電阻加熱爐內置換為氬氣氣氛后，以3℃/分鐘(2400℃～2800℃的范圍)升溫至2800℃，于2800℃下保持2小時(二次加熱處理)。

由此制備二次碳納米管高密度集合體。

其后，通過自然冷卻(約-100℃/分鐘)將二次碳納米管高密度集合體冷卻至室溫(冷卻步驟)。

二次碳納米管高密度集合體的尺寸與一次碳納米管高密度集合體的尺寸相同。

實施例9

除了將一次加熱處理的加熱溫度變更為2600℃，及將二次加熱處理的加熱溫度變更為2600℃以外，與實施例8同樣地制備二次碳納米管高密度集合體。

此外，一次碳納米管高密度集合體及二次碳納米管高密度集合體各自的縱向尺寸為18mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為27mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約300μm。

實施例10

與實施例8同樣地制備一次碳納米管高密度集合體。此外，不實施二次加熱處理步驟。

實施例11

除了將升溫速度變更為1℃/分鐘以外，與實施例8同樣地制備一次碳納米管高密度集合體。此外，不實施二次加熱處理步驟。

實施例12

與實施例8同樣地對碳納米管集合體進行一次加熱處理后，自2800℃起以5℃/分鐘降溫至2000℃，接著通過自然冷卻(降溫速度：-100℃/分鐘)冷卻至室溫，制備一次碳納米管高密度集合體。此外，不實施二次加熱處理步驟。

實施例13

除了將一次加熱處理的加熱時間變更為4小時以外，與實施例8同樣地制備一次碳納米管高密度集合體。此外，不實施二次加熱處理步驟。

實施例14

除了碳納米管的平均長度為約100μm以外，與實施例1同樣地制備從基板剝離的碳納米管集合體。

此外，碳納米管集合體的縱向尺寸為16mm，碳納米管集合體的橫向尺寸為15mm，碳納米管集合體的上下方向的尺寸與碳納米管的平均長度相同。即，碳納米管集合體的面積為240mm²，體積為24mm³。

接著，與實施例1同樣地將剝離的碳納米管集合體收容于碳容器內，將該碳容器配置于電阻加熱爐內。此外，碳容器的容器本體的上下方向的內部尺寸為0.5mm。

接著，將電阻加熱爐內置換為氬氣氣氛后，以3℃/分鐘(2400℃～2800℃的范圍)升溫至2800℃，在2800℃下保持2小時。

由此，對收容于碳容器內的碳納米管集合體以無負載的狀態(tài)進行加熱處理，制備碳納米管高密度集合體。

其后，通過自然冷卻(約-100℃/分鐘)將碳納米管高密度集合體冷卻至室溫。

碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為10.2mm，碳納米管高密度集合體的橫向尺寸為9.2mm，碳納米管高密度集合體的上下方向的尺寸為約100μm。

即，碳納米管高密度集合體的面積為93.8mm²，體積為9.38mm³。

接著，向碳容器的容器本體內添加水，使碳納米管高密度集合體在室溫(25℃)下在容器本體內的水中浸漬10分鐘(液體處理)。其后，將碳納米管高密度集合體自水中提起，使其自然干燥。

由此，碳納米管高密度集合體經(jīng)液體處理。

經(jīng)液體處理的碳納米管高密度集合體的縱向尺寸為7.5mm，橫向尺寸為7.5mm，上下方向的尺寸為約100μm。

即，經(jīng)液體處理的碳納米管高密度集合體的面積為56.3mm²，體積為5.63mm³。

比較例1

除了將碳納米管集合體的加熱處理溫度由2800℃變更為2200℃的方面以外，與實施例1同樣地制備經(jīng)加熱處理的碳納米管集合體(以下稱為低溫加熱碳納米管集合體)。

低溫加熱碳納米管集合體的縱向尺寸為20mm，低溫加熱碳納米管集合體的橫向尺寸為30mm，低溫加熱碳納米管集合體的上下方向的尺寸為約200μm。

比較例2

與實施例1同樣地準備從基板剝離的碳納米管集合體。

接著，如圖4a～圖4c所示，將碳納米管集合體載置于水平面上，以橫向尺寸成為21mm的方式自橫向一側將碳納米管集合體機械壓縮后，以橫向尺寸成為12mm的方式自橫向另一側將碳納米管集合體機械壓縮。

通過以上操作而制備機械壓縮碳納米管集合體。

機械壓縮碳納米管集合體的縱向尺寸為20mm，機械壓縮碳納米管集合體的橫向尺寸為12mm，機械壓縮碳納米管集合體的上下方向的尺寸為約200μm。

比較例3

與實施例1同樣地制備多根碳納米管的平均長度為約200μm的碳納米管集合體。此外，碳納米管集合體不進行加熱處理。

比較例4

與實施例1同樣地制備多根碳納米管的平均長度為約100μm的碳納米管集合體。此外，碳納米管集合體不進行加熱處理。

比較例5

與實施例1同樣地制備多根碳納米管的平均長度為約300μm的碳納米管集合體。此外，碳納米管集合體不進行加熱處理。

比較例6

與實施例14同樣地制備碳納米管集合體。而且，對碳納米管集合體不實施加熱處理，而與實施例14同樣地進行液體處理。

此時，碳納米管集合體中，多根碳納米管的取向混亂，多根碳納米管在多處局部凝聚，并未均勻地高密度化。由此，碳納米管集合體成為多孔性的結構，多根碳納米管散亂。

(評價)

(1)g/d比測定

通過拉曼分光裝置(日本分光公司制造)對各實施例中所得的碳納米管高密度集合體、各比較例中所得的碳納米管集合體(低溫加熱碳納米管集合體、機械壓縮碳納米管集合體及碳納米管集合體)進行分析，根據(jù)所得的拉曼光譜算出g/d比。將其結果示于表1及表2中。

此外，將實施例1的碳納米管高密度集合體的拉曼光譜示于圖5a中，將比較例3的碳納米管集合體的拉曼光譜示于圖5b中。

(2)平均體積密度的測定

對各實施例的碳納米管高密度集合體、比較例1的低溫加熱碳納米管集合體及比較例2的機械壓縮碳納米管集合體的平均體積密度進行測定。

此外，平均體積密度是根據(jù)每單位面積的質量(基重：單位mg/cm²)、及碳納米管的長度(通過sem(日本電子公司制造)或非接觸膜厚計(基恩士(keyence)公司制造)進行測定)而算出。

而且，將相對于加熱處理溫度的平均體積密度的圖表示于圖6中。

(3)碳納米管高密度集合體(碳納米管集合體)的各部的體積密度測定

通過下述方法對各實施例中所得的碳納米管高密度集合體、各比較例中所得的碳納米管集合體的各部的體積密度進行測定。

詳細而言，如圖9所示，將碳納米管高密度集合體(或碳納米管集合體)在橫向上三等分。而且，將碳納米管高密度集合體(碳納米管集合體)的橫向的一側部分稱為一周邊部，將碳納米管高密度集合體(碳納米管集合體)的橫向中央部分稱為中央部，將碳納米管高密度集合體(碳納米管集合體)的橫向的另一側部分稱為另一周邊部。

而且，與上述平均體積密度的算出同樣地算出一周邊部、中央部及另一周邊部各自的體積密度。將一周邊部及中央部的體積密度示于表1中。

此外，在各實施例的碳納米管高密度集合體、各比較例的碳納米管集合體中，一周邊部的體積密度與另一周邊部的體積密度大致相同。

另外，在比較例2的碳納米管集合體中，另一周邊部的體積密度為95mg/cm³。

而且，對碳納米管高密度集合體及碳納米管集合體分別算出各部(一周邊部及中央部)的體積密度相對于平均體積密度的比例。將其結果示于表1中。

此外，將實施例1的碳納米管高密度集合體的周緣部的掃描式電子顯微鏡(sem)照片示于圖7a中，將實施例1的碳納米管高密度集合體的中央部的sem照片示于圖7b中。

另外，將比較例2的機械壓縮碳納米管集合體的周緣部的sem照片示于圖8a中，將比較例2的機械壓縮碳納米管集合體的中央部的sem照片示于圖8b中。

根據(jù)圖7a～圖8b，在實施例1的碳納米管高密度集合體中，確認到在周緣部及中央部中分別在維持多根碳納米管的取向性的狀態(tài)下凝聚成束狀，且該碳納米管束高密度地排列。

相對于此，在比較例2的機械壓縮碳納米管集合體中，在周緣部中確認到多根碳納米管的高密度化，但未確認到多根碳納米管凝聚成束狀，另外，確認到一部分碳納米管的取向混亂。

導電率：

對于各實施例中所得的碳納米管高密度集合體、及各比較例中所得的碳納米管集合體，通過導電率測定裝置(吉時利(keithley)公司制造)來測定厚度方向(碳納米管的取向方向)的導電率。將其結果示于表1中。此外，實施例7中所得的碳納米管高密度集合體由于一部分斷裂，故無法測定導電率。

導熱率：

對于各實施例中所得的碳納米管高密度集合體、及各比較例中所得的碳納米管集合體，通過熱阻測定裝置(商品名：t3sterdyntim試驗器(tester)，明導國際(mentorgraphics)公司制造)來測定厚度方向(碳納米管的取向方向)的熱阻。

更具體而言，通過熱阻測定裝置所具備的加熱器及冷臺(coldstage)，從厚度方向(碳納米管的取向方向)的外側夾持碳納米管高密度集合體(碳納米管集合體)，從厚度方向的外側通過加熱器以規(guī)定的壓力加壓。而且，測定各壓力下的熱阻。將其結果示于圖10中。

而且，根據(jù)所測定的熱阻算出導熱率。將其結果示于表1及表2中。

此外，上述發(fā)明是作為本發(fā)明的實施方式而提供，其只不過為例示，并不限定性地解釋。對該本領域技術人員來說顯而易見的本發(fā)明的變形例包括在后述權利里要求書內。

工業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的碳納米管高密度集合體的制造方法可適當?shù)赜糜谥圃旄鞣N工業(yè)產品中使用的碳納米管高密度集合體。

附圖標記說明

1：碳納米管高密度集合體

2：碳納米管

8：基板

13：碳納米管集合體