DE2137614C3 - Process for the production of graphite lasers - Google Patents

Process for the production of graphite lasers

Info

Publication number
DE2137614C3
DE2137614C3 DE2137614A DE2137614A DE2137614C3 DE 2137614 C3 DE2137614 C3 DE 2137614C3 DE 2137614 A DE2137614 A DE 2137614A DE 2137614 A DE2137614 A DE 2137614A DE 2137614 C3 DE2137614 C3 DE 2137614C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fibers
yarn
twisted
graphite
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2137614A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2137614B2 (en
DE2137614A1 (en
Inventor
Tadashi Araki
Kiro Asano
Jun Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
Publication of DE2137614A1 publication Critical patent/DE2137614A1/en
Publication of DE2137614B2 publication Critical patent/DE2137614B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2137614C3 publication Critical patent/DE2137614C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/145Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/19Inorganic fiber

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Graphitfasern mit verbessertem Elastizitätsmodul und höherer Festigkeit.The invention relates to a new method for Production of graphite fibers with an improved modulus of elasticity and higher strength.

Die Querschnittsform der bekannten Kohlenstoff-Pasern hängt von der Herstellung des Ausgangsmaterials ab. Im allgemeinen haben diese Kohlenstoff Fasern einen kreisförmigen, ovalen, kokonartigen oder sternförmigen Querschnitt. Wenn Kohlenstoff-Fasern dieser Querschnittsform zu einem Garn oder Fadenbündel vereinigt und verdrillt werden, ist es nicht möglich, den Hohlraum zwischen den Fasern bzw. Fäden unter einen bestimmten Wert zu verringern. Wegen der hohen Starrheit der Kohlenstoff-Fasern beträgt bei verdrillten Garnen aus üblichen K ahlenstoff-Fasern der Hohlraum oder die Porosität der verdrillten Garne 40 bis 70% oder sogar mehr ir· tinverspanntem Zustand.The cross-sectional shape of the well-known carbon fibers depends on the manufacture of the raw material. Generally these have carbon Fibers have a circular, oval, cocoon-like, or star-shaped cross-section. When carbon fiber This cross-sectional shape can be combined and twisted into a yarn or thread bundle, it is it is not possible to reduce the void space between the fibers or threads below a certain value. Because of the high rigidity of the carbon fibers, twisted yarns are made from the usual Carbon fibers of the cavity or porosity of the twisted yarns 40 to 70% or even more intertensioned state.

Wenn die Kohlenstoff-Faser η untereinander hauptsächlich punktförmig in Berührung stehen, erfolgt bei Anwendung eines Druckes in senkrechter Richtung tu den verdrillten Garnen eine Spannungskonzentration an den Berührungspunkten oder Tangentialpunkten der Fnsern. aus denen die verdrillten Garne oder Fadenbündel bestehen. Bei Materialien mit hohem Youngs-Modul der Elastizität, wie Kohlenstoff-Fasern, ist diese Konzentration von Spannung unerwünscht. Es gibt verschiedene Veröffentlichungen über die plastische Deformation von Kohlenstoff-Fasern durch Verstreckung in der Faserachsc bei hohen Temperaturen und in einer Inertgasatmosphäre. Es ist jedoch nicht bekannt, wie man die Querschnittslorm derartiger Materialien, wie Kohlenstoff-Fasern, mit äußerst dünnem Durchmesser ändern und sie bei extrem hohen Temperaturen plastisch deformieren kann, ohne ihre mechanischen Eigenschaften zu ver schlechtem. Dies wurde bisher als äußerst schwierig angesehen.When the carbon fiber η to each other mainly are in point contact, takes place when applying pressure in a vertical direction give the twisted yarns a concentration of tension at the points of contact or tangent points the TVs. from which the twisted yarns or bundles of threads are made. For materials with Young's high modulus of elasticity, like carbon fiber, is this concentration of tension undesirable. There are various publications on the plastic deformation of carbon fibers by stretching in the fiber axis at high temperatures and in an inert gas atmosphere. However, it is not known how to measure the cross-sectional shape of such materials as carbon fibers, change with an extremely thin diameter and plastically deform them at extremely high temperatures can without deteriorating their mechanical properties. This has so far been found to be extremely difficult viewed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung von Graphitfasern verschiedener Querschnittsform und mit hohem Elastizitätsmodul und bzw. oder hoher mechanischer Festigkeit zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. The object of the invention is to provide a new method for producing graphite fibers of various types Cross-sectional shape and with a high modulus of elasticity and / or high mechanical strength create. This object is achieved by the invention.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Graphitfasern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Kohlenstoff-Fasern kreisförmigen Querschnitts mit einer Festigkeit von mindestens 71 cm2 und einem Wert des Verhältnisses der scheinbaren Zerreißfestigkeit des verdrillten Garns zur durchschnittlichen Festigkeit der einzelnen Fasern des verdrillten Garns von 0,03 bis 0.5 zu einem Garn verdrillt und hierauf bei einer Temperatur von mindestens 2000 C in einer Inertgasatmosphäre einerThe invention thus provides a process for the production of graphite fibers, which is characterized in that carbon fibers of circular cross-section with a strength of at least 71 cm 2 and a value of the ratio of the apparent tensile strength of the twisted yarn to the average strength of the individual fibers of the twisted yarn from 0.03 to 0.5 twisted into a yarn and then at a temperature of at least 2000 C in an inert gas atmosphere a

jo Zugspannung von mindestens 0.5 t cm2 unterwirft.jo subjected to tensile stress of at least 0.5 t cm 2 .

Wenn man im erfindungsgemäßen Verfahren die Kohlenstoff-Fasern in der Faserachse bei hoher Temperatur einer Zugspannung aussetzt, so wird diese Zugspannung in eine Kraft umgewandelt, die dieIf in the process according to the invention the carbon fibers in the fiber axis at high temperature exposed to a tensile stress, this tensile stress is converted into a force that the

Fasern senkrecht zur Faserachsc komprimiert. Dies beruht auf dem Druck, mit dem die Fasern von einem Zustand linienförmiger Berührung in einen Zustand flächenmäßiger Berührung übergehen. Während die Querschnittsform der eingesetzten Kohlenstoff-Fasern im allgemeinen kreisförmig oder oval ist, d. h. nahezu kreisförmig, haben die Fasern nach der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einen unterschiedlichen polygonalen Querschnitt.
Wenn man die Kohlenstoff-Fasern bei einer Temperatur von mindestens 2000 C einer Zugspannung unterwirft, so wird auf die Fasern nicht nur ein negativer Druck in der Faserachse ausgeübt, sondern auch ein positiver Druck längs des Querschnitts des verdrillten (iarnes. In diesem Fall ändert der positive Druck längs des Querschnitts des verdrillten Garnes den Querschnitt der Fasern zu einem unterschiedlichen polygonalen Querschnitt durch die gegenseitige komprimierende Wirkung der Fasern. Dies tv;t zur Folge, daß das Faserbündel als Ganzes in einen Zustand überführt wird, bei dom jede Faser mit den anderen Fasern kompakt gebündelt ist auf Grund der deformierten Querschnitte der einzelnen Fasern. Dies bedeutet, daß die einzelnen Fasern nicht in punklformigem Kontakt mit den anderen Fasern in der Längs-
Fibers compressed perpendicular to the fiber axis. This is based on the pressure with which the fibers change from a state of linear contact to a state of surface contact. While the cross-sectional shape of the carbon fibers used is generally circular or oval, that is to say almost circular, the fibers have a different polygonal cross-section after the method according to the invention has been carried out.
If the carbon fibers are subjected to tensile stress at a temperature of at least 2000 C, not only is a negative pressure exerted on the fibers in the fiber axis, but also a positive pressure along the cross-section of the twisted (iarnes. In this case, the Positive pressure along the cross-section of the twisted yarn turns the cross-section of the fibers into a different polygonal cross-section due to the mutual compressing action of the fibers, with the result that the fiber bundle as a whole is brought into a state in which each fiber is with the others Fibers are compactly bundled due to the deformed cross-sections of the individual fibers. This means that the individual fibers are not in punctiform contact with the other fibers in the longitudinal direction.

richtung der Fasern stehen, wie dies bei üblichem verdrilltem Garn der Fall ist, sondern in linearer oder planarer Berührung miteinander stehen.direction of the fibers, as is the case with conventional twisted yarn, but in a linear or are in planar contact with one another.

Der positive Druck entlang dem Querschnitt der Fasern erhöht auch die Verstreckungskraft in der Längsrichtung des verdrillten Garnes, also eine Kompressionskraft auf die einzelne Faser. Wenn man die Fasern der plastischen Deformierung unterwirft, werden sie in ihrer Längsrichtung durch diese beidenThe positive pressure along the cross section of the fibers also increases the drawing force in the Longitudinal direction of the twisted yarn, i.e. a compression force on the individual fiber. If you have the When fibers are subjected to plastic deformation, they are subjected to these two in their longitudinal direction

ICräfte weiter gedehnt, gleichzeitig wachsen und jnentieren sich die Graphiticristallite, was zu einer beträchtlichen Erhöhung des Elastizitätsmoduls beim Verstrecken führt Die Erhöhung de* Elastizitätsmoduls kann 700% oder mehr betragen, je nach den Dehnungsbedingungen. Gleichzeitig ist es möglich, :inen Kristallorientierungsgrad von 90% oder me^r zu erreichen. Trotz dieser beachtlichen Erhöhung des Elastizitätsmoduls und der hohen Orientierung der Kristallite kann die mechanische Festigkeit der KohlenstoiT-Fasern auf einen Wert von etwa 400% erhöht werden.Forces stretched further, growing and at the same time The graphite crystallites rejuvenate, resulting in a The increase in the modulus of elasticity leads to a considerable increase in the modulus of elasticity during stretching can be 700% or more depending on the stretching conditions. At the same time it is possible : a degree of crystal orientation of 90% or more to reach. Despite this considerable increase in the modulus of elasticity and the high orientation of the Crystallites can increase the mechanical strength of carbon fibers can be increased to a value of about 400%.

Bei den bekannten Kohlenstoff-Fasern gibt es Unterschiede zwischen den theoretischen Werten und den gefundenen Werten für den Elastizitätsmodul sj und die mechanische Festigkeit. Diese Werte sind nachstehend angegeben:With the known carbon fibers there are differences between the theoretical values and the values found for the modulus of elasticity sj and mechanical strength. These values are given below:

Theoretischer Wert
Gefundener Wert
Theoretical value
Found value

I lastizilätsmoduiI lastizilätsmodui

9000 t/cnv9000 t / cnv

3000
7000 t/cra2
3000
7000 t / cra 2

Mechanische l'esligkcitMechanical l'esligkcit

3(K)O t cm2
30 40tem2
3 (K) O t cm 2
30 40th 2nd

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei den bekannten Kohlenstoff-Fasern zwar ein verhältnismäßig hoher Elastizitätsmodul erreicht wurde, die mecha- jo nische Festigkeit die>er Fasern jedoch nur ''5 bis '■',„ des theoretischen Wertes beträgt, selbst wenn man den gemessenen Wert von 200 t/cm2 bei Graphitfadenkristallen zugrunde legt. Aus diesem Grunde nimmt man an, diß die mechanische Festigkeit von Kohlenstoff-Fasern und Graphitfasern von Defektstellen in den amorphen Teilen der Oberfläche sowie im Inneren dieser Fasern und weniger im kristallinen Teil dieser Fasern abhängt.From the table it can be seen that although the known carbon fibers have a relatively high modulus of elasticity, the mechanical strength of the fibers is only " 5 to", "of the theoretical value, even if one is based on the measured value of 200 t / cm 2 for graphite whiskers. For this reason, it is believed that the mechanical strength of carbon fibers and graphite fibers depends on defects in the amorphous parts of the surface as well as in the interior of these fibers and less in the crystalline part of these fibers.

Man könnte vermuten, daß diese Zunahme der mechanischen Festigkeit sowohl durch Verminderung dei -inen Hohlräume oder Poren in den lasern als aucli der in der Oberfläche der Fasern vi legenden Defeklstellcn erreicht werden könnte, wenn nan wahrend der Deformierung durch Kompression der Fasern untereinander im verdrillten Zustand entlang ihrer Länge als auch in der Faserachse eine Kompressionskraft ausübt, die durch eine Kraft in der Faserachse allein kaum erzielt werden kann. Eine Zunahme des Elastizitätsmoduls ohne gleichzeitige Verminderung der mechanischen Festipkeil würde damit den größten Nachteil der bisher bekannten Graphitfasern überwinden, was einen besonderen Fortschritt darstellen würde.One might speculate that this increase in mechanical strength is due to both decrease dei -inen cavities or pores in the lasers as also the legends in the surface of the fibers vi Defect positions could be reached if nan during the deformation caused by compression of the fibers along with one another in a twisted state its length as well as in the fiber axis exerts a compression force, which is caused by a force in the Fiber axis alone can hardly be achieved. An increase in the modulus of elasticity without simultaneous Reducing the mechanical Festipkeil would thus be the greatest disadvantage of the previously known Graphite fibers overcome what would represent a particular advance.

Da die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hrrs'ellbaren Graphitfasern die vorgenannten Eigenschaften besitzen, ist es möglich, Graphitfasern überlegener Qualität herzustellen, z. B. mit einer mechanischen Festigkeit von 37 t/cm2 und einem Elastizitätsmodul von 4600 t/cm2. Diese Werte liegen noch über den entsprechenden Werten für Borfasern, die eine mechanische Festigkeit von etwa 32 t/cm2 und einen Elastizitätsmodul von etwa 4300 t/cm2 besitzen. Wegen ihrer ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften eignen sich diese Borfasern ausgezeichnet als verstärkende Füllstoffe.Since the graphite fibers that can be produced by the process according to the invention have the aforementioned properties, it is possible to produce graphite fibers of superior quality, e.g. B. with a mechanical strength of 37 t / cm 2 and a modulus of elasticity of 4600 t / cm 2 . These values are still above the corresponding values for boron fibers, which have a mechanical strength of about 32 t / cm 2 and a modulus of elasticity of about 4300 t / cm 2 . Because of their excellent physical properties, these boron fibers make excellent reinforcing fillers.

Auf Grund ihres polygonalen Querschnittes und der kompakten Füllung der Fasern, die auf ihrer eigentümlichen Querschnittsform beruht, eignen sich die erfindungsgemäß hergestellten Graphitfasern ausgezeichnet als verstärkende Füllstoffe. Diese Fasern können in einem Anteil von bis zu 80% oder mehr als verstärkende Füllstoffe verwendet werden.Due to their polygonal cross-section and the compact filling of the fibers, which are peculiar to them Based on cross-sectional shape, the graphite fibers produced according to the invention are excellent as reinforcing fillers. These fibers can be used in a proportion of up to 80% or more than reinforcing fillers are used.

In der Praxis wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise folgendermaßen durchgeführt. Die Temperatur, bei der die Kohlenstoff-Fasern einer Zugspannung unterworfen werden, beträgt mindestens 2000pC, vorzugsweise liegt sie bei 2500 bis 3500 C. Die Behandlung wird in einer Inertgasatmosphäre, z. B. in Argon oder Helium, durchgeführt. Wenn die Kohienstoff-Fasefn einen hohen Elastizitätsmodul von ?,. B. weniger als 0,9% der Zerreißfestigkeit aufweisen, liegt die Behandlungstemperatur vorzugsweise oberhalb 2900" C, und die Wärmebehandlung muß während eines solchen Zeitraums durchgeführt werden, daß die Fasern nicht beschädigt werden. Vorzugsweise werden die zu behandelnden Kohlenstoff-Fasern unter solchen Bedingungen der Temperatur, der Verdrillung des Garnes und der Zugspannung behandelt, daß eine ausreichende plastische Deformierung innerhalb etwa einer Minute erreicht wird. Die erfinduugsgemäße Wärmebehandlung kann entweder einstufig oder in einem zweistufigen Verfahren durchgeführt werden.In practice, the method according to the invention is preferably carried out as follows. The temperature at which the carbon fibers are subjected to tensile stress is at least 2000 p C, preferably it is 2500 to 3500 C. The treatment is carried out in an inert gas atmosphere, e.g. B. in argon or helium carried out. If the carbon fiber has a high modulus of elasticity of ?,. B. have less than 0.9% of the ultimate tensile strength, the treatment temperature is preferably above 2900 "C, and the heat treatment must be carried out during such a period that the fibers are not damaged. Preferably, the carbon fibers to be treated are treated under such conditions the temperature, the twisting of the yarn and the tension so that sufficient plastic deformation is achieved within about one minute.

Die verfahrensgemäß eingesetzten Kohlenstoff- Fasern können entweder kohlenstoffhaltig oder graphithaltig sein, ihre Querschnittsform muß jedoch kreisförmig sein und ihre Zerreißfestigkeit muß mindestens 7 t 'cm2 betragen Der Kohlenstoffgehalt muß mindestens 90 Gewichtsprozent betragen, damit keine Festigkeitsvermindeninf! während der Behandlung bei den hohen Temperaturen erfolgt. Die durchschnittliche Faserlänge kann etwa 75 bis 100 mm betragen Die Faserlänge hängt natürlich ab von der Zahl der Fasern im verdrillten Garn sowie den Verdrillungsbedingungen. Die vorgenannten speziellen Werte stellen die kürzeste durchschnittliche Länge dar. wenn die anderen Bedingungen im bevorzugten Bereich liegen.The carbon fibers used in accordance with the process can either contain carbon or graphite, but their cross-sectional shape must be circular and their tensile strength must be at least 7 cm 2. The carbon content must be at least 90 percent by weight so that there is no reduction in strength! takes place during the treatment at the high temperatures. The average fiber length can be around 75 to 100 mm. The fiber length naturally depends on the number of fibers in the twisted yarn and the twisting conditions. The above specific values represent the shortest average length when the other conditions are within the preferred range.

Kohlenstoff-Fasern, die die vorgenannten Bedingungen erfüllen, können aus den verschiedensten Rohstoffen und nach den verschiedensten Methoden hergestellt werden Im Hinblick auf die Bedingung im erfindungsgemäHen Verfahren, daß der Querschnitt der Fasern kreisförmig sein soll, werden Kohlenstoff-Fasern aus Pech besonders bevorzugt.Carbon fibers that meet the aforementioned conditions can be made from a wide variety of raw materials and using a wide variety of methods With regard to the condition in the method according to the invention that the cross-section If the fibers are to be circular, pitch carbon fibers are particularly preferred.

Kohlenstoff-Fasern mit stark unregelmäßiger Querschnittsform, ζ. Β sternförmigem Querschnitt, ergeben keine Graphitfasern mit verbesserter mechanischer Festigkeit. Kohlenstoff-Fasern aus Pech, die bei hoher Spinngeschwindigkeit und mit hohem Verstreckungsvcrhältnis hergestellt wurden, besitzen einen polygonalen Querschnitt, wodurch die Kohlenstoff-Fasern innig und kompakt miteinander verdrillt werden können so daß sie sich zur Herstellung von Graphitfasern mit hohem Elastizitätsmodul und hoher mechanischer Festigkeit nach dem erfindungsgemaßen Vcrrahren besonders eignen.Carbon fibers with a highly irregular cross-sectional shape, ζ. Β star-shaped cross-section, do not result in graphite fibers with improved mechanical strength. Pitch carbon fibers produced at a high spinning speed and with a high draw ratio have a polygonal cross-section, whereby the carbon fibers can be intimately and compactly twisted together so that they can be used to produce graphite fibers with a high modulus of elasticity and high mechanical strength the inventive Vcr r Ahren particularly suitable.

Damit die in axialer Richtung des verdrillten Garnes ausgeübte Zugspannung in eine Kompressionskraft in einer Richtung senkrecht zur Faserachse umgewandelt werden kann, wie es im erfindungsgemaßen Verfahren bezweckt wird, muß eine bestimmte geeignete Zahl von Kohlenstoff-Fasern richtig verdrillt werden. Gegebenenfalls können verdrillte Garne noch weiter miteinander verdrillt werden, so daß man eine doppelte Verdrillung erhält.This converts the tensile stress exerted in the axial direction of the twisted yarn into a compression force can be converted in a direction perpendicular to the fiber axis, as in the invention The process is aimed at, a certain suitable number of carbon fibers must be properly twisted will. If necessary, twisted yarns can be twisted together even further, so that one receives double twist.

Wenn die Verdrillung nicht richtig erfolgt, läßt sich keine ausreichende Umwandlung der axialen Zugspannung in die senkrecht auf die Faserachse wirkende Druckkompressionskraft erreichen. Es ist schwierig, zahlenmäßig die verschiedenen Bedingungen anzugeben, die in dem verfahrensgemäß eingesetzten Garn aus den Kohlenstoff-Fasern erfüllt sein müssen, wie erstes Verdrillen, zweites oder weiteres Verdrillen oder Zahl der zu verdrillenden Fäden bzw. Fasern. Es wurde jedoch festgeste'U, daß bei einem Wert des Verhältnisses der scheinbaren Zerreißfestigkeil des verdrillten Garnes zur durchschnittlichen Festigkeit jeder Faser bzw. jedes Fadens, aus dem das verdrillte Garn besteht, d. h. dem »Umwandlungsgiad« von 0,03 bis 0,5 das erfindungsgemäße Verfahren mit Erfolg durchgeführt werden kann.If the twist is not done properly, it can be Inadequate conversion of the axial tensile stress into that acting perpendicular to the fiber axis Reach pressure compression force. It is difficult to quantify the various conditions which must be fulfilled in the yarn made of carbon fibers used according to the process, like first twist, second or further twist or number of threads or fibers to be twisted. However, it has been established that at a value of the ratio of the apparent tensile strength wedge of the twisted yarn to the average strength of each fiber or each thread from which the twisted Consists of yarn, d. H. the "conversion level" of 0.03 to 0.5 the method according to the invention with success can be carried out.

Wenn die Fäden bzw. Fasern des Garnes eine Bruchdehnung von oberhalb 0,9% besitzen, kann das erfindungsgemäße Verfahren bei annehmbaren Behandlungstemperaturen und Behandlungszeiten durchgeführt werden, ohne die verdrillten Fasern bzw. Fäden in dem vorgenannten Beieich des Umwandlungsgrades zu schädigen. Wenn die Fasern bzw. Fäden jedoch eine Bruchdehnung unterhalb 0,9% aufweisen, soll der Umwandlungsgrad vorzugsweise einen Wert von 0,07 bis 0,2 besitzen. Die Zerreißfestigkeit des verdrillten Garnes soll nicht unter 0,5 t/cm2 liegen. Die Faserlänge der Probe zur Bestimmung der Zerreißfestigkeit des verdrillten Garnes beträgt die Hälfte der durchschnittlichen Faserlänge der Komponenten der Garnfasern oder 3O0 mm. welcher Wert auch immer der kleinere ist.If the threads or fibers of the yarn have an elongation at break of above 0.9%, the process according to the invention can be carried out at acceptable treatment temperatures and treatment times without damaging the twisted fibers or threads in the aforementioned range of the degree of conversion. However, if the fibers or threads have an elongation at break below 0.9%, the degree of conversion should preferably have a value of 0.07 to 0.2. The tensile strength of the twisted yarn should not be less than 0.5 t / cm 2 . The fiber length of the sample for determining the tensile strength of the twisted yarn is half the average fiber length of the components of the yarn fibers or 300 mm. whichever value is the smaller.

Beim Verstrecken des verdrillten Garnes in der Richtung der Faserachse bei den hohen Temperaturen erfolgt eine plastische Deformierung des Garnes durch die erzeugte Kompressionskraft, die vom Ausmaß der Zugspannung abhängt, die auf das verdrillte Garn ausgeübt wird. Die Mindestzugspannung, die zur Erzeugung dieser Kompressionskraft erforderlich ist, beträgt 0,5 t/cm2. Unterhalb dieses Wertes kann das erfindungsgemäße Verfahren nicht mit Erfolg durchgeführt werden. Der genannte Wert hängt etwas von der Behandlungstemperatur ab. Wenn man diesen Wert in ein Verstreckungsverhältnis bei etwa 3000 C umwandelt, wird er um einen Faktor von 1,4 größer als der des verdrillten Garnes, wenn z. B. die Länge des verdrillten Garnes kürzer ist als die Durchschnittslänge jeder Faser bzw. jedes Fadens, aus dem das verdrillte Garn, z. B. bei Fadengarn, besteht. Bei diesem Garn ist der Einfluß durch das gegenseitige Gleiten der Fäden vernachlässigbar. Wenn die durchschnittliche Faserlänge kürzer ist als die Länge des verdrillten Garns, wird das scheinbare Verstreckungsverhältnis von gewöhnlichem Stapelgarn größer als das effektive Verstreckungsverhältnis. Dies hat zur Folge, daß eine Verstreckung um mehr als das l,6fache der Lfnge des verdrillten Garnes erforderlich ist.When the twisted yarn is drawn in the direction of the fiber axis at the high temperatures, the yarn is plastically deformed by the compression force generated, which depends on the extent of the tensile stress that is exerted on the twisted yarn. The minimum tensile stress required to generate this compressive force is 0.5 t / cm 2 . The process according to the invention cannot be carried out successfully below this value. The value mentioned depends somewhat on the treatment temperature. If this value is converted into a draw ratio at about 3000 C, it becomes greater than that of the twisted yarn by a factor of 1.4, if e.g. B. the length of the twisted yarn is shorter than the average length of each fiber or thread from which the twisted yarn, e.g. B. with thread yarn. With this yarn, the influence of the mutual sliding of the threads is negligible. When the average fiber length is shorter than the length of the twisted yarn, the apparent draw ratio of ordinary staple yarn becomes larger than the effective draw ratio. The consequence of this is that drawing by more than 1.6 times the length of the twisted yarn is required.

In den Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert. The invention is further explained in the drawings.

Fig. 1 zeigt die Kristallorientierung von Graphitfasern, die unter verschiedenen Bedingungen erhalten wurden;Fig. 1 shows the crystal orientation of graphite fibers, obtained under various conditions;

F i g. 2 ist ein Röntgenbeugungsdiagramm einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Graphitfaser;F i g. Figure 2 is an x-ray diffraction diagram of one made by the method of the present invention Graphite fiber;

F i g. 3 und 5 sind Mikrophotographien des Querschnitts von erfindungsgemäß hergestellten Graphitfasern :F i g. 3 and 5 are photomicrographs of the cross section of graphite fibers made in accordance with the present invention :

F i g. 4 ist eine Mikrophotographie des Querschnitt: einer nach üblichen Verfahren hergestellten Graphit faser.F i g. 4 is a photomicrograph of the cross section: a graphite fiber produced by conventional methods.

Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß die nacl dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gm philfasern innig und kompakt miteinander verdrill sind und in nahezu planarcm Kontakt miteinandei stehen. Dies ist vermutlich der Grund Tür ihre ausge zeichneten physikalischen Eigenschaften.From the drawings it can be seen that the nacl the process according to the invention produced Gm phil fibers intimately and compactly twisted together and are in nearly planar contact with one another stand. This is believed to be the reason for their excellent physical properties.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

Beispiel 1example 1

Durch Kracken von Erdölnaphlha bei hohen Tem peraturen wird ein Pech mit 96,2 Gewichlspro/.eni Kohlenstoff, einem mittleren Molekulargewicht vor 870 und einem Erweichungspunkt von 178 C erhallen. Dieses Pech wird mit unterschiedlicher Spinngeschwindigkeit und unterschiedlichem Verstreckungsverhältnis zu Faden schmelzgesponnen Die Arbeitsbedingungen sind in Tabelle 1 angegeben. Die erhaltenen Fäden werden hierauf an der Luft, beginnend bei Raumtemperatur bis zu 250'C mit einem Temperaturanstieg von 0,8 C/Minute wärmebehandell. flach dieser Wärmebehandlung, durch die Fäden unschmelzbar gemacht werden, werden sie zur Verkohlung (Carbonisierung) 30 Minuten in einer Stickstoffalmosphäre auf 1000 C erhitzt.By cracking petroleum naphla at high temp temperatures is a pitch with 96.2 Gewichlspro / .eni Carbon, an average molecular weight of 870 and a softening point of 178 C. This pitch is produced with different spinning speeds and different draw ratios The working conditions are given in Table 1. The received Threads are then exposed to air, starting at room temperature up to 250 ° C with an increase in temperature heat-treated at 0.8 C / minute. flat this heat treatment, infusible due to the threads are made, they become charring (Carbonization) heated to 1000 C for 30 minutes in a nitrogen atmosphere.

Die erhaltenen Kohlenstoff-Fäden haben durchschnittlich eine mechanische Festigkeit von 7 bis 8 t/cm2, einen Elastizitätsmodul von 550 bis 650 tem2, eine Dehnung von 1,3%, einen Kohlenstoffgehalt von 99% und einen kreisförmigen Querschnitt.The carbon threads obtained have an average mechanical strength of 7 to 8 t / cm 2 , a modulus of elasticity of 550 to 650 tem 2 , an elongation of 1.3%, a carbon content of 99% and a circular cross-section.

Die erhaltenen Kohlenstoff-Fäden wurden unter den nachstehend genannten zwei Bedingungen verarbeitet und bei Temperaturen von 2"7SO und 2800 C in einem durch hochfrequente Induktionsheizung erhitzten Graphitrohr in Argonatmosphäre graphitiertThe carbon threads obtained were processed under the two conditions mentioned below and graphitized in an argon atmosphere at temperatures of 2 "7 SO and 2800 C in a graphite tube heated by high-frequency induction heating

Die Kohlenstoff-Fasern werden unter folgenden Bedingungen verarbeitet:The carbon fibers are processed under the following conditions:

a) unverdrillte Fäden (Probe Nr. 1, 2. 3, 4 und 4a in Tabelle I),a) untwisted threads (sample No. 1, 2. 3, 4 and 4a in Table I),

b) 500 Fäden mit einer Durchschnittslänge von 75 mm werden einer ersten Verdrillung (8,2 Verdrillungen pro 25,4 mm) unterworfen. Man erhält ein verdrilltes Garn mit einer Zugfestigkeit von etwa 1,8 t/cm2 (Verhältnis der Festigkeit 0.24). Dann werden drei Reihen des verdrillten Garnes einer zweiten Verdrillung in einem Ausmaß von 5,8 Drehungen/25,4 mm unterworfen (Probe Nr. 5 in Tabelle I).b) 500 threads with an average length of 75 mm are subjected to a first twist (8.2 twists per 25.4 mm). A twisted yarn is obtained with a tensile strength of about 1.8 t / cm 2 (strength ratio 0.24). Then three rows of the twisted yarn are subjected to a second twist to the extent of 5.8 turns / 25.4 mm (Sample No. 5 in Table I).

Die Proben 2 und 4, die eine Länge von 150 mm besitzen, werden an ihrem einen Ende befestigt, und an das andere Ende wird ein Gewicht angehängt, um eine Zugspannung von 0,7 t/cm2 zu erzeugen. Danach werden die Proben wärmebehandelt. Dies führt zu einer Dehnung von etwa 15%. Bei den Proben Nr. 5 (verdrillt) d Nr. 4a (unverdrillt) wird die Wärmebehandlung unter den gleichen Bedingungen wie bei den Proben Nr. 2 und 4 durchgeführt, bis bei einer Zugspannung von 1,3 t/cm2 eine Dehnung von etwa 80% erreicht ist.Samples 2 and 4, which have a length of 150 mm, are attached at one end thereof, and a weight is attached to the other end to produce a tensile stress of 0.7 t / cm 2 . The samples are then heat-treated. This leads to an elongation of about 15%. For Sample No. 5 (twisted) d No. 4a (untwisted), the heat treatment is carried out under the same conditions as for Sample Nos. 2 and 4 until an elongation of about 1.3 t / cm 2 at a tensile stress of 1.3 t / cm 2 80% is reached.

Die auf diese Weise erhaltenen Graphit fasern zeigen beachtliche Unterschiede; dies ist aus Tabelle II ersichtlich, aus der die Überlegenheit der nach dem erfindungsgcmäßen Verfahren hergestellten Graphitfascrn (Probe Nr. 5) hervorgehlThe graphite fibers obtained in this way show considerable differences; this is from Table II can be seen from which the superiority of the graphite fibers produced by the process according to the invention (Sample no. 5) emerges

Tabelle ITable I.

Probesample

Nr.No.

2
3
4
5
4a
2
3
4th
5
4a

VerspinnenSpin Geschwindigkeit
des
Vcrspinncns
speed
of
Interlinking
Verstreckungs-
verhültnis
Stretching
ratio
VerdrillungTwist GraphitierungGraphitization
Verfahrenprocedure Temperaturtemperature (m/min)(m / min) angewandte
Zugspannung
applied
Tensile stress
cc:)cc :) 250250 400400 (t/cm2)(t / cm 2 ) SchmelzspinnenMelt spinning 270270 250250 400400 - SchmelzspinnenMelt spinning 270270 2(K)O2 (K) O 4(M)O4 (M) O 0.70.7 ZentrifugalverfahrenCentrifugal process 3!03! 0 20002000 40004000 ZentrifugalverfahrenCentrifugal process 310310 20002000 40004000 verdrillttwisted 0,70.7 ZentrifugalverfahrenCentrifugal process 310310 20002000 40004000 1.31.3 ZentrifugalverfahrenCentrifugal process 310310 1,31.3

Zug
festigkeit
train
strength
Tabelle IlTable Il Dehnungstrain QucrschnittsformCross-sectional shape
Probe
Nr.
sample
No.
(t cmM _(t cmM _ Elastizi
tätsmodul
Elastic
power module
_..j%L__ .. j% L_
3.73.7 _U/cm2|_U / cm 2 | 1,51.5 kreisförmigcircular 11 2.12.1 250250 1,01.0 kreisförmigcircular 22 6.56.5 270270 1,51.5 kreisförmigcircular 33 17,017.0 430430 0,90.9 kreisförmigcircular 44th 29,029.0 20002000 0,80.8 polygonalpolygonal 55 18,018.0 36003600 0,80.8 kreisförmigcircular 4a4a 23002300

Die Proben Nr. 1. 3 und 5 wurden auf ihre Kristallorientierung durch Röntgenbeugung untersucht. Die Ergebnisse sind in F i g. 1 wiedergegeben.Sample Nos. 1.3 and 5 were examined for their crystal orientation by X-ray diffraction. the Results are shown in FIG. 1 reproduced.

Der Grund für die erheblichen Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften der in Tabelle II aufgeführten Proben ist schwierig zu erklären. Der starke Abfall der mechanischen Festigkeit bei den Proben Nr. 1 und 2 hängt vermutlich von der unregelmäßigen Anordnung der aromatischen Ringe im eingesetzten Pech ab. ferner von der langsamen Spinngeschwindigkeit und dem niedrigen Verstrekkungsverhältnis, wodurch das Kristallwachstum bei hohen Temperaturen ziemlich unregelmäßig erfolgt und selbst bei Anwendung einer äußeren Zugspannung die Kristallorientierung nur schwierig eintritt; vgl. Kurve 1 in F i g. 1. Eine andere Erklärung für den starken Abfall der mechanischen Festigkeit bei den Proben 1 und 2 ist die. daß in den Kristallen während des Kristallwachstums in großem Ausmaß feine Poren oder Hohlräume entstehen. Diese Erscheinung hängt vielleicht zusammen mit der Zunahme des Durchmessers der Fäden um einen Wert von etwa 10 bis 20%, der während der Wärmebehandlung zu beobachten ist.The reason for the significant differences in the physical properties of those listed in Table II listed samples is difficult to explain. The sharp drop in mechanical strength in the Sample Nos. 1 and 2 presumably depends on the irregular arrangement of the aromatic rings in the pitch used. also from the slow spinning speed and the low draw ratio, as a result, crystal growth is rather irregular at high temperatures and even with the application of an external tensile stress, crystal orientation is difficult to occur; see. Curve 1 in FIG. 1. Another explanation for the sharp drop in mechanical strength in the Samples 1 and 2 is the. that in the crystals during crystal growth, fine pores to a large extent or cavities arise. This phenomenon may be related to the increase in diameter of the threads by a value of about 10 to 20%, which can be observed during the heat treatment is.

Im Falle der Proben 3.4 und 5, die bei hohen Spinngeschwindigkeiten und Verstreckungsverhältnissen erhalten werden, besteht eine geringere Möglichkeit, daß auf der Fadenoberfläche verhältnismäßig große Defektstellen gebildet werden. Dies zeigt, daß bei den meisten Fasern, die durch langsame Spinngeschwindigkeit und mit niedrigem Verstreckungsverhältnis erhalten werden, eine viel größere Möglichkeit für solche Fehler besteht, die durch eine Änderung der Faserstruktur bei der Graphitierung nicht eliminiert werden können. Dies scheint auch die Ursache für die unterschiedlichen Eigenschaften zwischen den Graphitfasern der Proben Nr. 1 und 2 und den Graphitfasern der Proben Nr. 3 und 4 zu sein.In the case of samples 3.4 and 5, those at high spinning speeds and stretching ratios are obtained, there is less possibility of that relatively large defects are formed on the thread surface. This shows that the most fibers obtained by slow spinning speed and low draw ratio There is a much greater possibility for such errors due to a change in the fiber structure cannot be eliminated during graphitization. This also seems to be the cause of the different Properties between the graphite fibers of Samples Nos. 1 and 2 and the graphite fibers of samples # 3 and # 4.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten verdrillten Graphitfasern (Probe Nr. 5) besitzen folgende drei wesentlichen Unterschiede gegenüber Graphitfasern, die nach üblichen Graphitierungsbehandlungen hergestellt wurden:Have the twisted graphite fibers (sample no. 5) produced by the method according to the invention The following three main differences compared to graphite fibers, which are obtained after conventional graphitization treatments were manufactured:

1. Die mechanische Festigkeit der Fasern ist verbessert. Diese Verbesserung der Festigkeit beruht vermutlich auf der Verringerung von Defektstellen in der Faseroberfläche und der Zahl von feinen Poren im Inneren der Fasern, die durch die auf die Fasern ausgeübten Druckkräfte bewirkt wurden. Diese Verbesserung läßt sich auch aus dem unterschiedlichen spezifischen Gewicht von mehr als 0,2 g/cm3 der Proben 4, 4 a und 5 entnehmen.1. The mechanical strength of the fibers is improved. This improvement in strength is believed to be due to the reduction in defects in the fiber surface and the number of fine pores in the interior of the fibers caused by the compressive forces exerted on the fibers. This improvement can also be seen from the different specific gravity of more than 0.2 g / cm 3 of samples 4, 4 a and 5.

2. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich. Graphitfasern stark zu dehnen, ohne ihre mechanische Festigkeit zu beeinträchtigen; vgl. Kurve 5 in F i g. 1. Wenn man in gewöhnlichen Graphitfasern eine Kristallorientierung erzeugt, die den Fasern einen Elastizitätsmodul von mehr als 3500 t/cm2 verleiht, ist es gewöhnlich schwierig, eine mechanische Festigkeit von mehr als 22 t/cm2 zu erreichen. Wenn dieser Wert erreicht wird, beträgt die Dehnung nur etwa 0,5%. Die Verbesserung in dieser Hinsicht ergibt ein besonders günstiges Bild im Zerreißdiagramm von Formkörpern, die aus Werkstoffen hergestellt wurden, die die erfindungsgemäß hergestellten Graphitfasern als verstärkenden Füllstoff enthalten. 3. Die Fasern werden gegenseitig so komprimiert, daß ihr ursprünglich kreisförmiger Querschnitt in hexagonale oder andere polygonale Querschnittsformen übergeht. Hierdurch wird das Faserbündel innig und kompakt vereinigt, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist Wenn z. B. die Fasern der erfindungsgemäß herge· stellten Probe Nr. 5 betrachtet werden, so erreicht da« Ausmaß der Kompaktheit des Faserbündels einer Wert von 88%, während man mit den nach üblicher Methoden hergestellten Graphitfasern nur einen Wer von 62% erreicht. Diese Tatsache ist von Bedeutung wenn die Fasern als verstärkende Füllstoffe verwende werden sollen, da sie dann der Formmasse in ver hältnismäßig hohem Mischungsanteil einverleibt wer den können. Beispielsweise ist es bei Verwendunj der Fasern der Proben Nr.4 und 4a sehr schwierig mehr als 65% oinem Epoxvhar/ einzuverleiben, wäh rend die Fasern der erfindungsgemäß hergestelitei Probe Nr 5 dem Epoxyharz in einer Menge von meh als S0"o einverleibt werden können.2. It is possible according to the method according to the invention. To greatly stretch graphite fibers without affecting their mechanical strength; see curve 5 in FIG. 1. When creating a crystal orientation in ordinary graphite fibers that gives the fibers a modulus of elasticity of more than 3500 t / cm 2 , it is usually difficult to achieve a mechanical strength of more than 22 t / cm 2 . When this value is reached, the elongation is only about 0.5%. The improvement in this regard gives a particularly favorable picture in the tear diagram of molded bodies which have been produced from materials which contain the graphite fibers produced according to the invention as a reinforcing filler. 3. The fibers are mutually compressed so that their originally circular cross-section merges into hexagonal or other polygonal cross-sectional shapes. As a result, the fiber bundle is intimately and compactly united, as shown in FIG. 3 can be seen. If, for example, the fibers of sample no. 5 produced according to the invention are considered, the degree of compactness of the fiber bundle reaches a value of 88%, while with the graphite fibers produced by conventional methods only a value of 62% is achieved. This fact is important if the fibers are to be used as reinforcing fillers, since they can then be incorporated into the molding compound in a relatively high proportion of the mixture. For example, when using the fibers of samples No. 4 and 4a, it is very difficult to incorporate more than 65% of an epoxy resin, while the fibers of sample No. 5 produced according to the invention can be incorporated into the epoxy resin in an amount of more than 50%.

509 628/1S509 628 / 1S

Beispiel 2Example 2

Folgende acht Arten von verschiedenem A^sgangsmaterial werden zur Herstellung von Kohlenstoff-Fasern unter den in Tabelle IH angegebenen Bedingungen verwendet:The following eight kinds of different starting material are used to produce carbon fibers under the conditions given in Table IH used:

ArI des
Ausgangsnialcrials
ArI des
Exit dialcrials

HcrslellungStatement

Erhalten durch Erhitzen des Rückslandsöls, das bei der Spaltung von Äthylen erhalten wurde, auf eine Temperatur von 360 C/10Torr, zur Abtrennung niedrigsiedender FraktionenObtained by heating the reverse oil obtained from the splitting of ethylene was, to a temperature of 360 C / 10Torr, for the separation of low-boiling Factions

Erhalten durch Erhitzen eines Teers, der beim Kracken von Naphtha anfallt, auf 380'C/10 Torr, zur Abtrennung niedrigsiedender FraktionenObtained by heating a tar that is produced when naphtha is cracked 380'C / 10 Torr, for the separation of low boiling points Factions

Erhalten durch Erhitzen von schwerem Anthracenöl mit Luft auf 2000C in Gegenwart von 5 Gewichtsprozent festem Ammoniumnitrat und anschließendem Abtrennen der niedrigsiedenden Fraktionen bei 350' C/10 TorrObtained by heating heavy anthracene oil with air to 200 ° C. in the presence of 5 percent by weight of solid ammonium nitrate and then separating off the low-boiling fractions at 350 ° C./10 Torr

Erhalten durch Erhitzen von Erdölpech auf 380 'C/10 Torr zur Abtrennung niedrigsiedender FraktionenObtained by heating petroleum pitch to 380 ° C / 10 Torr to separate low boiling points Factions

Art des Ausgangsmatcrials Type of starting material

1010

HerstellungManufacturing

Erhalten durch Extraktion von Kohlenpech mit Chloroform zur Abtrennung niedrigmolekularer Stoffe und anschließendes 3stündiges Erhitzen des extrahierten Peches auf 150°C, 3stündiges Erhitzen auf 200 C und 1 stündiges Erhitzen auf 300" C unter vermindertem DruckObtained by extracting coal pitch with chloroform for separation low molecular weight substances and then heating the extracted for 3 hours Pitch to 150 ° C, 3 hours heating to 200 C and 1 hour heating 300 "C under reduced pressure

Erhalten durch Behandlung von destilliertem Rückslandsöl erhalten bei der partiellen Hydrierung von Teer, der bei Kracken von Erdöl anfällt mit 10 Volumprozent Stickstoffdioxid enthaltender Luft während einer Stunde bei 100' C und anschließende Behandlung des Öls während einer Stunde mit Ammoniak bei 200" C und schließlich Abtrennen der niedrigsiedenden Fraktionen bei 350 C/ 10 TorrObtained by treatment of distilled return oil obtained at the partial hydrogenation of tar, which occurs when crude oil is cracked, with 10 percent by volume Air containing nitrogen dioxide for one hour at 100 ° C. and subsequent treatment of the oil for one hour with ammonia at 200 ° C. and finally separation of the low-boiling points Fractions at 350 C / 10 torr

Erhalten durch Pyrolyse von Polyvinylchlorid bei 405 C in einem InertgasstromObtained by pyrolysis of polyvinyl chloride at 405 ° C. in a stream of inert gas

Erhalten durch Umsetzung von 45 Gewichtsteilen Phenanthren und 55 Gewichtsteilen Chrysen in Gegenwart von 10 Gewichtsprozent Aluminiumchlorid als Katalysator und anschließende Raffination Obtained by reacting 45 parts by weight of phenanthrene and 55 parts by weight Chrysene in the presence of 10 percent by weight aluminum chloride as a catalyst and subsequent refining

ArtArt AusgangsmalerialOriginal painting mittleres
Molekular
gewicht
middle
Molecular
weight
EE. Tabelle HIaTable HIa Luftair Tem
peratur
( C)
Tem
temperature
(C)
Zeit
(Std.)
Time
(Hours.)
Physikalische Iigenschaften der Kohlensloff-FascmPhysical properties of the carbon dioxide fascia Zugfestigkeit
(t/cm2)
tensile strenght
(t / cm 2 )
Verkohlungcarbonization End-
lempcralur
("C)
end
lempcralur
("C)
Orientierungorientation
P-IPI 590590 chungs-
punkt
Γ C)
ching-
Point
Γ C)
Luft + O3 (10%)Air + O 3 (10%) >300> 300 1515th Atmo
sphäre
Atmosphere
sphere
750750 keineno
Versuchattempt P-2AP-2A CX- + H
(%)
CX- + H
(%)
530530 230230 Luft + NO2 (3%)Air + NO 2 (3%) >280> 280 55 N2 N 2 800800 keineno
Nr.No. P-2 BP-2 B 95,295.2 530530 160160 Arbeitsbedingungen beimWorking conditions at Luft -I- NO2 (10%)Air -I- NO 2 (10%) >230> 230 44th ArAr 10001000 keineno 11 P-2 CP-2 C 95,095.0 530530 160160 UmschmelzbarmachcnMeltable + NH3 + NH 3 >110> 110 0,250.25 N2 N 2 ICKK)ICKK) keineno 22 95,095.0 160160 Atmosphärethe atmosphere Luft + Cl2 (20%)Air + Cl 2 (20%) >200> 200 N2 N 2 33 P-3P-3 95,095.0 500500 Luft + NH3 (30%)Air + NH 3 (30%) 3030th 0,50.5 8,08.0 800800 44th P-4P-4 800800 140140 Luft + SO3 (50%)Air + SO 3 (50%) >280> 280 22 8,58.5 H2 H 2 750750 4a4a P-5P-5 93,0393.03 510510 210210 HClO4 + H2O (10%)HClO 4 + H 2 O (10%) 100100 0,50.5 11,511.5 NH3 NH 3 10001000 55 P-6P-6 92,9092.90 620620 150150 H2O + NH4NO3 (10%)H 2 O + NH 4 NO 3 (10%) 3030th 1,01.0 12,012.0 ArAr 15001500 66th P-7P-7 91,091.0 700700 170170 + Luft+ Air 100100 0,50.5 ArAr 2O002O00 77th P-7P-7 94,8194.81 700700 175175 NaQNaQ >23O> 23O 22 ArAr 88th P-8P-8 93,9893.98 520520 175175 Tabelle IHbTable IHb 100100 0,50.5 950950 99 93,9893.98 210210 Dehnung
<%)
strain
<%)
N2 N 2
9a9a Versuchattempt 95,895.8 2,62.6 1010 NrNo Strangdicke
(Mikron)
Strand thickness
(Micron)
2,52.5
3,03.0 3,13.1 11 9,09.0 22 8,58.5 33 8,98.9 44th 8,38.3 4a4a

1111th

Fortsetzungcontinuation

1212th

Versuchattempt SlrangdickeSlang thickness Physikalische Eigenschaften derPhysical properties of the K ohlensloff- FasernK ohlensloff fibers Nr.No. (Mikron)(Micron) Dehnungstrain Zugfestigkeittensile strenght 8,08.0 (%)(%) (l/cm2)(l / cm 2 ) 55 7,97.9 2,92.9 9,59.5 66th 9,19.1 2,92.9 8,18.1 77th 8.38.3 2,32.3 8,98.9 88th 7,97.9 2,72.7 14,114.1 99 2,52.5 15,015.0 9a9a 8,98.9 1010 2,42.4 10,010.0

Orientierungorientation

keine
keine
keine
keine
sehr gering
no
no
no
no
very low

keineno

Anmerkungen:Remarks:

1. Spinnverfahren: Die Kohlenstoff-Fasern werden nach dem Schmclzspinnverfahren unter gleichzeitiger Anwendung von Zentrifugalkraf und rasch strömender Heißluft hergestellt Die Spinngeschwindigkeit beträgt 2000 m Min., das Vcrstreckungsvcrhältnis 5000.1. Spinning process: The carbon fibers are produced using the melt spinning process with simultaneous application of centrifugal force and rapidly flowing hot air. The spinning speed is 2000 m min., the stretching ratio is 5000.

2. Vcrkohlungsdauer: 6 Stunden.2. Charging time: 6 hours.

Die gemäß Tabelle III a hergestellten Kohlenstoff-Fasern enthalten mehr als 90% Kohlenstoff und haber einen mehr oder weniger kreisförmigen Querschnitt. Diese Kohlenstoff-Fasern werden erfindungsgemäß verdrill und graphitiert. Die Arbeitsbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle IVa und IVb zusammengestellt Aus Tabelle IVb ist ersichtlich, daß Graphitfasern mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten werden.The carbon fibers produced according to Table III a contain more than 90% carbon and haber a more or less circular cross-section. According to the invention, these carbon fibers are twisted and graphitized. The working conditions and the results are summarized in Tables IVa and IVb It can be seen from Table IVb that graphite fibers having excellent properties are obtained.

Tabelle IVaTable IVa

Versuch
Nr.
attempt
No.

Art der Fasern oder FädenType of fibers or threads

SG SG FG SG FG SGSG SG FG SG FG SG

SG SG SG FG FG FG FG FGSG SG SG FG FG FG FG FG

Material,
Nr.
Material,
No.
Titer,
den
Titer,
the
Vi
Garn
zahl
Vi
yarn
number
rdrillun
Drei
25,4
erste
rdrillun
Three
25.4
first
;sbedingi
lung/
mm
zweite
; sbedingi
lung /
mm
second
P-2BP-2B 60006000 33 7,07.0 5,05.0 P-2BP-2B 60006000 33 5,05.0 3,73.7 P-7P-7 10001000 11 ._._ 3,03.0 P-2CP-2C 500500 1010 11,711.7 8,08.0 P-6P-6 10001000 11 3,03.0 P-8P-8 (500 χ 3)
1500
(500 χ 3)
1500
66th 11,7/
7,8
11.7 /
7.8
6,46.4
P-3P-3 60006000 33 5,05.0 3.73.7 P-3P-3 60006000 33 5.05.0 3,73.7 P-3P-3 60006000 33 5,05.0 3,73.7 P-28P-28 500500 33 0,50.5 0.30.3 P-IPI 500500 33 7,37.3 5,05.0 P-2AP-2A 500500 33 7,37.3 5,05.0 P-4P-4 500500 33 7,37.3 5,05.0 P-5P-5 500500 33 7.37.3 5,05.0

Gesamllitcr. denTotal litcr. the

18 18 1000 5 1 918 18 1000 5 1 9

1818th

1818th

1818th

11

11

11

11

15001500

Tabelle IVbTable IVb

Verhältnisrelationship

der Festigkeitof strength

0,030.03

0,100.10

0,500.50

0,100.10

0.10 0,10 0,10 0,48 0,25 0.25 0,25 0,250.10 0.10 0.10 0.48 0.25 0.25 0.25 0.25

GraphierungsbedingungenGraphing conditions

TemTem Ver-Ver BehanBehan peraturtemperature streckungs-stretching lungszlungsz CC)CC) verhaltnisrelationship (Sek.(Sec. 32003200 2.32.3 300300 32003200 2,52.5 1010 28002800 2,02.0 1010 28002800 2,02.0 120120 29002900 1,41.4 2020th 32003200 1,61.6 1010 30003000 1,21.2 1010 30003000 1,61.6 1010 30003000 2,02.0 1010 25002500 2,32.3 9090 30003000 2,02.0 120120 30003000 2.02.0 120120 30003000 2,02.0 120120 30003000 2,02.0 120120

Zugspannung Tensile stress

(l/cm2)(l / cm 2 )

0,520.52

1,41.4

1,01.0

1,21.2

0,70.7

0,60.6

0,3 0,8 1.0 3,0 U U 1,1 1,10.3 0.8 1.0 3.0 U U 1.1 1.1

Versuchattempt Zugfcstigkcil
(t/cm*)
Zugfcstigkcil
(t / cm *)
Physikalische EigenschaftenPhysical Properties der Graphitfasernthe graphite fibers
Nr.No. 37,5
30.7
23.5
21,6
37.5
30.7
23.5
21.6
Dehnungstrain Elastizitätsmodul
(t/cm2)
modulus of elasticity
(t / cm 2 )
1
2
3
4
1
2
3
4th
20,120.1 0,77
0,69
0,50
0,98
0.77
0.69
0.50
0.98
4850
4500
4700
2200
4850
4500
4700
2200
55 18,618.6 1.081.08 I860I860 66th 12.312.3 0.990.99 18901890 77th 1.201.20 10001000

QuerschnittsformCross-sectional shape

polygonal
polygonal
polygonal
polygonal
(teilweise kreisförmi]
polygonal
polygonal
polygonal
polygonal
(partly circular)

polygonal
(teilweise kreisförmi]
polygonal
(partly circular)

polygonalpolygonal

(teilweise(partially

kreisförmigcircular

1313th 2 137 6142 137 614 l\l \ Elastizitätsmodulmodulus of elasticity
(t/cm*)(t / cm *)
QuetschnittsformCrush cut shape
18401840 polygonalpolygonal Fortsetzungcontinuation (teilweise kreisförmig](partly circular] Versuchattempt Zugfestigkeittensile strenght
(t/cm^)(t / cm ^)
Physikalische Eigenschaften der GraphitfasernPhysical properties of graphite fibers 25002500 polygonalpolygonal
Nr.No. 16,816.8 Dehnungstrain (teilweise kreisförmig)(partly circular) 8 ■ ■8 ■ ■ 0,910.91 57005700 polygonalpolygonal 20,720.7 (teilweise kreisförmig)(partly circular) 99 0,830.83 35003500 polygonalpolygonal 27,427.4 (teilweise kreisförmig)(partly circular) 1010 0,470.47 38503850 polygonalpolygonal 20,820.8 (teilweise kreisförmig)(partly circular) 1111th 0,580.58 39503950 polygonalpolygonal 21,121.1 (teilweise kreisförmig)(partly circular) 1212th 0,550.55 3«003 «00 polygonalpolygonal 23,223.2 (teilweise kreisförmig)(partly circular) 1313th 0.590.59 20,820.8 1414th 0.530.53

Anmerkungen zu Tabelle IVa:Notes to Table IVa:

1. SG = Stapelfasergarn (Faserlänge 200 mm).1. SG = staple fiber yarn (fiber length 200 mm).

2. FG = Fadengarn.2. FG = thread yarn.

3. Die Versuche Nr. 2 und 3 sowie 5 bis 9 wurden mit einer Vorrichtung durchgeführt, in der im oberen und unteren Teil eines senkrecht stehenden Induktionsofens mit einer 200 mm langen gleichförmigen Erhit/ungszone ein durch <ias abgedichteter Raum vorhanden ist. Außerhalb des Ofens ist eine »Nelson«-Rolle angeordnet, um die Kohlenstoff-Fäden gleichzeitig erhitzen und verstrecken ?u können, während sie kontinuierlich vorwärts geführt werden.3. Experiments 2 and 3 as well as 5 to 9 were carried out with a device in which the upper and lower part of a vertical standing induction furnace with a 200 mm long uniform heating zone <i the sealed room is available. Outside the furnace there is a "Nelson" roller to heat and stretch the carbon threads at the same time? U can, while continuously advancing them.

4. Versuch Nr. 6: Fäden aus Kohlenstoff mit einem Titer von 500 den werden in einem Verdrillungsausmaß von 11,7 Drehungen 25.4 mm verdrillt. Es werden drei Reihen eines derart verdrillten Garnes hergestellt. Diese drei Garne werden dann doppelt verdrillt, wobei ihnen eine umgekehrte Verdrillung in einem Ausmaß von 7.8 Drehungen/25.4 mm verliehen wird.4. Experiment No. 6: Threads made of carbon with a titer of 500 denier become 25.4 mm with a twist of 11.7 turns twisted. Three rows of such a twisted yarn are made. These three yarns are then double twisted, taking them a reverse twist of 7.8 turns / 25.4 mm is imparted.

F i g. 2 zeigt das Röntgenbeugungsdiagramm und F i g. 3 eine Mikrophotographie von Graphitfasern, die nach dem ernndungsgemäßen Verfahren gemäß Versuch Nr. 1 in Tabelle IV hergestellt wurden. Diese Fasern zeigen einen maximalen Elastizitätsmodul und sehr hohe mechanische Festigkeit, jedoch keine niedrige Dehnung.F i g. 2 shows the X-ray diffraction diagram and FIG. 3 is a photomicrograph of graphite fibers; which were prepared according to the method according to the invention according to Experiment No. 1 in Table IV. These Fibers show a maximum modulus of elasticity and very high mechanical strength, but not a low one Strain.

F i g. 4 zeigt eine Mikrophotographie des Quer Schnitts der gemäß Versuch Nr. 7 (Vergleichsversuch) hergestellten Graphitfasern. F i g. 5 ist ebenfalls eine Mikrophotographie des Querschnitts von erfindungsgemäß hergestellten Graphitfasern, bei dem die Querschnittsform im allgemeinen polygonal und teilweise kreisförmig ist.F i g. 4 shows a photomicrograph of the cross section of the test No. 7 (comparative test) manufactured graphite fibers. F i g. Figure 5 is also a photomicrograph of the cross section of the present invention manufactured graphite fibers, in which the cross-sectional shape is generally polygonal and partial is circular.

Die Versuche Nr. 1, 2 und 3 zeigen die Ergebnisse bei Änderung des Verhältnisses der Festigkeit des verdrillten Garnes innerhalb des ernndungsgemäßen Bereiches. Die Versuche Nr. 5 und 6 zeigen die Versuchsergebnisse, bei denen das minimale Verstrekkungsverhältnis auf Fadengarn und Stapelgarn angewendet wurde. Die Versuche Nr. 7, 8 und 9 sind Beispiele für die Deformierung des Faserquerschnittes, wenn das Verstreckungsverhältnis geändert wird. Versuch Nr. 10 zeigt den Einfluß der Erhitzungstemperatur auf die Graphitfasern, wenn diese bei verhältnismäßig niedriger Temperatur wärmebehandelt werden. Die Versuche Nr. 11 bis 14 wurden durchgeführt, um den Einfluß des Ausgangsmaterials auf die physikalischen Eigenschaften der Graphitfasern zu untersuchen. Aus Tabelle IVb ist ersichtlich, daß mit Ausnahme des Vergleichsversuches 7 die nach dem ernndungsgemäßen Verfahren hergestellten Graphitfasern eine ausgezeichnete Festigkeit und Elastizitätsmodul besitzen. Experiments Nos. 1, 2 and 3 show the results when the ratio of the strength of the twisted yarn within the designated range. Experiments 5 and 6 show the results where the minimum draw ratio is applied to filamentary yarn and staple yarn became. Experiments 7, 8 and 9 are examples of the deformation of the fiber cross-section, when the draw ratio is changed. Experiment No. 10 shows the influence of the heating temperature on the graphite fibers when they are heat-treated at a relatively low temperature. Experiments Nos. 11 to 14 were carried out to examine the influence of the starting material on the physical To investigate properties of graphite fibers. From Table IVb it can be seen that with the exception of the comparative test 7, the graphite fibers produced by the method according to the invention have excellent strength and modulus of elasticity.

Beispiel 3Example 3

Aus dem Material P-20 in Tabelle Hl des Beispiels 2 hergestellte Kohlensfoff-Fasern werden auf die in Tabelle V angegebene Weise in zwei Stufen erhitzt. Nach Beendigung der ersten Erhitzungsbehandlung zeigen die Graphitfasern des Versuchs Nr. 1 und 2 eine Zerreißfestigkeit von etwa 14 t/cm2 bzw. 18 t/cm2 und eine Dehnung von weniger als 0,9%, obwohl die Querschnittsform nahezu kreisförmig blieb.Carbon fibers made from material P-20 in Table HI of Example 2 are heated in the manner shown in Table V in two stages. After completion of the first heating treatment, the graphite fibers of Test Nos. 1 and 2 show a tensile strength of about 14 t / cm 2 and 18 t / cm 2, respectively, and an elongation of less than 0.9%, although the cross-sectional shape remained almost circular.

Danach werden die Graphitfasern verdrillt und der zweiten Erhitzungsstufe unterworfen. Im Versuch Nr. 3 werden die Graphitfasern nach der ersten Erhitzungsstufe verdrillt und in verdrilltem Zustand au!The graphite fibers are then twisted and subjected to the second heating stage. I'm trying No. 3, the graphite fibers are twisted after the first heating stage and au!

eine höhere Temperatur erhitzt air in der ersten Er hitzungsslufe. Die physikalischen Eigenschaften dei nach der zweiten Erhitzungsstufe erhaltenen Graphit fasern sind in Tabelle VI zusammengestellt.a higher temperature heats air in the first er overheating. The physical properties of the graphite obtained after the second heating stage fibers are listed in Table VI.

Tabelle VTable V

Versuchattempt

Nr.No.

Art der Fasern oder FädenType of fibers or threads

Wärmebehandlung (1)Heat treatment (1) Temperaturtemperature

Γ C)Γ C)

Fadenthread

25002500

Zugspannung (t/cm2)Tensile stress (t / cm 2 )

Art der Fasern oder FädenType of fibers or threads

Fadengarn
(Verhältnis
der Festigkeit 0.07)
Thread yarn
(Relationship
strength 0.07)

Wärmebehandlung (II)Heat treatment (II) Temperaturtemperature

_ ΓΟ____ ΓΟ ___

30003000

Zugspannung (l/cm2)Tensile stress (l / cm 2 )

1,01.0

1515th

Fortsetzungcontinuation

flfl

Versuchattempt Wärmebehandlung (I)Heat treatment (I) Alt der FasernOld of the fibers Temperaturtemperature ZugspannungTensile stress Art der FasernType of fibers Wärmebehandlung") 11)Heat treatment ") 11) ZugspannungTensile stress Nr.No. oder Fädenor threads ("C)("C) (t/ccn2)(t / ccn 2 ) oder Fädenor threads (t/cm2)(t / cm 2 ) Fadenthread 28002800 1,01.0 F?dengarnThread 1,01.0 22 (Verhältnis(Relationship der Festigthe firm keit 0,2)speed 0.2) FadengarnThread yarn 27002700 1,11.1 FadengarnThread yarn 1,61.6 33 (Verhältnis(Relationship der Festigthe firm keit 0,3)speed 0.3) Temperaturtemperature CC)CC) 32003200 29002900

Tabelle VITable VI

Versuchattempt
Nr.No.
ZerreißTear
festigkeitstrength
(t/cm2)(t / cm 2 )
11 2929 22 2525th 33 2424

Elastizitätsmodulmodulus of elasticity

(l/cm2 ) (l / cm 2 )

58005800

42004200

35003500

0,500.50

0,600.60

0,690.69

Querschnuts-Transverse

form der hasernshape of rabbits

bzw. Fädenor threads

polygonal,polygonal,

teilweisepartially

deformiertdeformed

desgl. desgl.the same.

Die in diesem Beispiel verwendeten Fadengarne werden folgendermaßen hergestellt:The filamentary yarns used in this example are made as follows:

Etwa 300 Fäden werden einer ersten Verdrillung unterworfen, und hierauf werden 3 Reihen der erhaltenen verdrillten Garne vereinigt und weiter verdrillt. Nach der zweiten Erhitzungsstufe wird das Graphitgarn von Versuch Nr. 3 wieder in seine ursprünglichen drei Garne aufgedreht. Es wurde festgestellt, daß das Garn in einer schwach welligen Form vorlag. Wenn man dieses Garn erneut unter Anwendung einer sehr geringen Zugspannung auf 3000° C erhitzt, kehrt es zur geraden Form zurück, die Fäden im Garn behalten jedoch die Verdrillung.About 300 threads are subjected to a first twist, and then 3 rows of the obtained twisted yarns combined and twisted further. After the second heating stage, the Graphite yarn from Trial No. 3 twisted back into its original three yarns. It was determined, that the yarn was in a slightly wavy form. If you are using this yarn again heated to 3000 ° C under a very low tension, it returns to its straight shape, the threads however, retain the twist in the yarn.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (3)

itentansprüihe:itent claims: 1. Vedahrdblztr Herstellung von Graphitfdsergarnen mit ejaei^ hohen Elastizitätsmodul und hoher Festigkeit, wobei Kohlenstoff-Fasern unter gleichzeitigeffvYerstreckuHg ^raphitiert werden, dad urch\j»|Kepn2eichnet,daßmanKQhlenstoff-Fascrn kreisrunden Querschnitts mit einer Festigkeit von mindestens 7 t/cm2 und eJuem Wert des Verhältnisses der scheinbaren Zerreißfestigkeit des verdrillten Garns zur durchschnittlichen Festigkeit der einzelnen Fasern des verdrillten Garns von 0,03 bis 0,5 ?u einem Garn verdrillt und hierauf bei einer Temperatur von mindestens 2QOO0C in einej faertgasatraosphäre einer Zugspannung von mindestens 0,5 t/cm3 unterwJi.1. Vedahrdblztr Manufacture of graphite fiber yarns with a high modulus of elasticity and high strength, whereby carbon fibers are raphitized with simultaneous stretching, because it indicates that carbon fibers with a circular cross-section with a strength of at least 7 t / cm 2 and eJuem value of the ratio of the apparent tensile strength of the twisted yarn to the average strength of the individual fibers of the twisted yarn of 0.03 to 0.5? u a yarn twisted and then at a temperature of at least 0 C 2QOO in einej faertgasatraosphäre a tensile stress of at least 0, 5 t / cm 3 underwJi. 2. Verfahren nachAnspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man das Garn während der Erhitzung einer Zugspannung von mindestens 0,7 t/cm2 unterwirft.2. The method according to claim I, characterized in that the yarn is subjected to a tensile stress of at least 0.7 t / cm 2 while it is being heated. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Garn auf eine Temperatur von mindestens 2500 C erhitzt.3. The method according to claim 1, characterized in that the yarn is heated to a temperature heated by at least 2500 C.
DE2137614A 1970-07-28 1971-07-27 Process for the production of graphite lasers Expired DE2137614C3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6555670 1970-07-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2137614A1 DE2137614A1 (en) 1972-02-03
DE2137614B2 DE2137614B2 (en) 1974-11-28
DE2137614C3 true DE2137614C3 (en) 1975-07-10

Family

ID=13290378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2137614A Expired DE2137614C3 (en) 1970-07-28 1971-07-27 Process for the production of graphite lasers

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3702054A (en)
CA (1) CA937374A (en)
DE (1) DE2137614C3 (en)
FR (1) FR2103743A5 (en)
GB (1) GB1353764A (en)
SU (1) SU449482A3 (en)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115527A (en) * 1969-03-31 1978-09-19 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Production of carbon fibers having high anisotropy
US3913828A (en) * 1971-09-02 1975-10-21 Avco Corp Reinforcing ultra-centrifuge rotors
US4005183A (en) * 1972-03-30 1977-01-25 Union Carbide Corporation High modulus, high strength carbon fibers produced from mesophase pitch
US3971840A (en) * 1973-03-27 1976-07-27 The Carborundum Company Production of high strength carbide fibers by heat treatment
US4238547A (en) * 1973-03-27 1980-12-09 The Carborundum Company High strength yarn consisting of boron carbide fibers
US3974264A (en) * 1973-12-11 1976-08-10 Union Carbide Corporation Process for producing carbon fibers from mesophase pitch
US3976729A (en) * 1973-12-11 1976-08-24 Union Carbide Corporation Process for producing carbon fibers from mesophase pitch
IT1035255B (en) * 1974-04-24 1979-10-20 Bergwerksverband Gmbh PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF CARRIAGE OR GRAPHITE FIBERS OR FILAMENTS
US4055583A (en) * 1974-04-24 1977-10-25 Bergwerksverband Gmbh Method for the production of carbonaceous articles, particularly strands
GB1498721A (en) * 1975-02-17 1978-01-25 Morganite Modmor Ltd Production of carbon fibre
US4138525A (en) * 1976-02-11 1979-02-06 Union Carbide Corporation Highly-handleable pitch-based fibers
JPS52120034A (en) * 1976-03-31 1977-10-08 Nippon Carbon Co Ltd Gut for racket
FR2392144A1 (en) * 1977-05-25 1978-12-22 British Petroleum Co PROCESS FOR MANUFACTURING CARBON AND GRAPHITE FIBERS FROM OIL BRAIS
FR2392143A1 (en) * 1977-05-25 1978-12-22 British Petroleum Co PROCESS FOR MANUFACTURING CARBON OR GRAPHITE FIBERS FROM NATURAL ORGANIC MATERIAL FIBERS BY USE OF HYPERFREQUENCES
US4184942A (en) * 1978-05-05 1980-01-22 Exxon Research & Engineering Co. Neomesophase formation
JPS5853085B2 (en) * 1978-06-30 1983-11-26 呉羽化学工業株式会社 Method and device for infusibility of pitch thread
US4276278A (en) * 1979-01-29 1981-06-30 Union Carbide Corporation Spin size and thermosetting aid for pitch fibers
US4301135A (en) * 1979-12-26 1981-11-17 Union Carbide Corporation Process for spinning pitch fiber into a hot gaseous environment
JPS57154416A (en) * 1981-03-12 1982-09-24 Kureha Chem Ind Co Ltd Preparation of carbon fiber having random mosaic cross-sectional structure
JPS588124A (en) * 1981-07-04 1983-01-18 Nippon Carbon Co Ltd Production of carbon fiber
US4497789A (en) * 1981-12-14 1985-02-05 Ashland Oil, Inc. Process for the manufacture of carbon fibers
JPS5930915A (en) * 1982-08-13 1984-02-18 Nippon Oil Co Ltd Preparation of carbon fiber
US4511625A (en) * 1982-09-30 1985-04-16 Union Carbide Corporation Physical conversion of latent mesophase molecules to oriented molecules
US4671864A (en) * 1982-12-03 1987-06-09 Ashland Oil, Inc. Process for the manufacture of carbon fibers and feedstock therefor
JPS59119680A (en) * 1982-12-27 1984-07-10 Toyobo Co Ltd Electrode for flow type electrolytic cell
JPS63309620A (en) * 1987-06-05 1988-12-16 Petoka:Kk Production of mesophase pitch carbon fiber having high strength and elastic modulus
JPH0660451B2 (en) * 1987-06-05 1994-08-10 株式会社ペトカ Method for producing pitch-based graphite fiber
JPH0791372B2 (en) * 1987-07-08 1995-10-04 呉羽化学工業株式会社 Method for manufacturing raw material pitch for carbon material
US5272004A (en) * 1988-03-17 1993-12-21 Petoca Ltd. Carbon fibers and process for producing the same
US5168004A (en) * 1988-08-25 1992-12-01 Basf Aktiengesellschaft Melt-spun acrylic fibers possessing a highly uniform internal structure which are particularly suited for thermal conversion to quality carbon fibers
US5238672A (en) * 1989-06-20 1993-08-24 Ashland Oil, Inc. Mesophase pitches, carbon fiber precursors, and carbonized fibers
US6740403B2 (en) * 2001-04-02 2004-05-25 Toyo Tanso Co., Ltd. Graphitic polyhederal crystals in the form of nanotubes, whiskers and nanorods, methods for their production and uses thereof
US20040173969A1 (en) * 2001-10-25 2004-09-09 Smith Walter J. Turbine brush seal
CN105358751A (en) * 2013-07-22 2016-02-24 村田机械株式会社 Thread production device, and aggregating part

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3378999A (en) * 1965-06-17 1968-04-23 Brunswick Corp Metallic yarn structure
US3379000A (en) * 1965-09-15 1968-04-23 Roehr Prod Co Inc Metal filaments suitable for textiles
GB1275412A (en) * 1968-08-03 1972-05-24 Dunlop Holdings Ltd Reinforcing yarns or cords
US3626041A (en) * 1968-11-13 1971-12-07 Monsanto Co Apparatus and process for making continuous filament

Also Published As

Publication number Publication date
SU449482A3 (en) 1974-11-05
CA937374A (en) 1973-11-27
DE2137614B2 (en) 1974-11-28
GB1353764A (en) 1974-05-22
US3702054A (en) 1972-11-07
FR2103743A5 (en) 1972-04-14
DE2137614A1 (en) 1972-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2137614C3 (en) Process for the production of graphite lasers
DE3132784C2 (en)
DE69928436T2 (en) PRECIPITATING FIBER OF ACRYLONITRILE FOR CARBON FIBER AND MANUFACTURING PROCESS
DE3540444C2 (en)
DE102012202969B4 (en) Process for producing hollow carbon fibers and carbon fiber composite containing these fibers
EP0173221B1 (en) High-strength polyester yarn and process for its preparation
DE1925489A1 (en) Process for the production of carbon and graphite threads and yarns
DE3346256C2 (en) Process for the production of continuous yarns from carbon fibers
DE3305055C2 (en)
DE1646794C3 (en) Process for the production of high strength carbon fibers or filaments.
DE2303407A1 (en) COATED CARBON THREAD AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
DE2639409A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING A STAPLE FIBER FROM OXIDIZED POLYACRYLNITRILE FIBERS
DE3336584C2 (en)
US5183603A (en) Process for producing a coil-shaped carbon fiber bundle
DE2823426A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING CARBON FIBERS
DE2053471A1 (en) Process for the production of carbon fibers
DE2432042C3 (en) Process for producing a carbonaceous fibrous material
DE3441084C2 (en)
AT310923B (en) Process for making fibers from regenerated cellulose with high crimp and high elongation
DE2461519A1 (en) POLYESTER YARN AND THE METHOD OF MANUFACTURING IT
DE2027384C (en) Process for the production of carbon or graphite fibers with a high modulus of elasticity
AT232176B (en) Process for the production of threads, fibers or the like.
DE2053491C (en) Process for the production of carbon fibers
AT249562B (en) Tobacco smoke filter element
AT275016B (en) Process for the production of polyester fibers

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)