JP2006016221A - 多孔性炭素材料の製造方法、及び該多孔性炭素材料、該多孔性炭素材料を用いた摺動部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 籾殻を用いた多孔性炭素材料の製造方法、及びこれにより得られた多孔性炭素材料、該多孔性炭素材料を用いた摺動部品の提示。
【解決手段】 ガラス状カーボン多孔体を製造するための２つの方法を提示する。第１のガラス状カーボン多孔体製造方法は、７００℃以上１４００℃以下の温度領域で加熱し焼成体を得るものである。第２のガラス状カーボン多孔体製造方法では、硬化工程〜焼成工程を経て得られた焼成体に、更に熱硬化性樹脂を加え、硬化（成形）工程〜焼成工程を経るものである。後者の方法における焼成温度は、７００℃以上１５００℃以下である。これらにより得られた該多孔性炭素材料、及び該多孔性炭素材料を用いた摺動部品についても提示する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、籾殻を用いた多孔性炭素材料の製造方法、及びこれにより得られた多孔性炭素材料、該多孔性炭素材料を用いた摺動部品に関する。

籾殻は元来腐敗し難いことから、堆肥等として田畑に還元することは困難であり、籾殻の利用方法については多くの研究が重ねられてきた。これまでの籾殻の利用方法としては、農業用資材としての簡単な利用の他、合成樹脂やセメントに混入して増量剤や改質剤としての利用や、活性炭の製造等が提示されている。最近、バイオマスの有効利用として、籾殻中に約８０質量％程度含まれるセルロース等の有機質を燃焼し、熱源や発電に利用する試みも行なわれているが、まだ充分に有効利用されていないのが現状である。
また、籾殻中の無機成分の約９０質量％は、非晶質の水和した形態のシリカ（ＳｉＯ₂）と小量のアルカリなどの元素からなり、この籾殻中のＳｉＯ₂は、石英やケイ石などと異なり反応性がよいという特徴を有することが判明した。この特徴を利用して、ＳｉＣウィスカー、金属シリコン、人工石英ガラスなどの原料としての四塩化ケイ素の製造の研究が行われている。例えば、多孔質ＳｉＣ成形体の製造方法として、籾殻と熱硬化性樹脂とを１５００℃〜１８００℃で加熱処理し、ＳｉＣ構造を形成させる方法が提示されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、加熱処理温度を１５００℃以上にして、ＳｉＣウイスカー又はＳｉＣ微粒子を生成させるものである。しかしながら、得られるＳｉＣ成形体は有用であるものの、１５００℃以上という大量のエネルギーを消費しなければならず、農業用資源の有効活用としては費用のかかるものである。年々膨大な量の籾殻が排出され、籾殻の有効利用の開発は切実なものとなっている。
特開平８−２６８４８号公報

本発明の目的は、籾殻の有効利用方法として、多孔性炭素材料の製造方法、及びこれにより得られた多孔性炭素材料、該多孔性炭素材料を用いた摺動部品を提供することにある。

本発明者らは、籾殻の有効利用の方法について鋭意研究を行なった。籾殻を珪素源として利用する技術を調査する課程において、ガラス状カーボン組織中にセラミックス成分を複合させて物性の改善を図る試みがなされている事実を突き止めた。ガラス状カーボン材は、一般の炭素材料に比べてガス不透過性、耐摩耗性、耐蝕性、自己潤滑性、表面平滑性及び堅牢性などに優れており、その特性を生かして多様の分野で各種工業部材として有用とされているが、材質的に脆弱であるうえ、一般のカーボン材と同様に高温酸化雰囲気中では速やかに酸化が進行して物性を損ねる炭素材固有の材質的欠点がある。そこで、ガラス状カーボン組織中にカーボン以外のセラミックス成分を複合させて物性の改善を図ろうというものである。

ガラス状カーボン組織中にカーボン以外のセラミックス成分を複合させる手法として、炭素源となる熱硬化性樹脂に乾式もしくは湿式法で珪素成分含有の微粒子を混合し、これを硬化した成形体を焼成炭化する方法が提示されたが、この方法では珪素成分含有微粒子を炭素組織に均一に分散させることができず、また珪素成分含有微粒子と炭素組織間に粒界が存在するため過酷な使用条件では材質破壊を起こしたり、該珪素成分含有微粒子が離脱する現象などが生じる難点があった。

このため、熱硬化性樹脂に珪素含有化合物を混合して原料系とすることにより均一組織のＳｉ含有ガラス状カーボン材を得る方法が提案されている。例えば特開昭６１−６１１１号公報には、液状珪素化合物、官能基を有し加熱により炭素化する液状有機化合物、および重合または架橋用の触媒を溶化したＳｉ、ＯおよびＣを含む前駆体物質を炭化して耐酸化性の炭素材料を製造する方法が開示されている。しかし、この方法においては、Ｓｉ、ＯおよびＣを含む前駆体物質を形成する過程で、珪素化合物が相互に結合して微細な凝集体を形成し、これがそのまま炭化組織中にＳｉ粒状体となって分散する不均一な組織性状になり易い。

そこで、本発明者らは、籾殻中のＳｉＯ₂が石英やケイ石等よりも極めて反応性がよい、という特性に着目し、籾殻を用いてＳｉ含有ガラス状カーボン材を得る方法について研究を重ねた。
これらの鋭意研究に基づく知見から、本発明の完成に至ったものである。

すなわち、本発明の目的は、以下の籾殻を用いた多孔性炭素材料の製造方法、及びこれにより得られた多孔性炭素材料、該多孔性炭素材料を用いた摺動部品によって達成された。

＜１＞ 籾殻の炭化物を粉砕処理する粉砕工程と、粉砕した炭化物に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる炭化物への付着工程と、炭化物への付着工程後の炭化物を加熱し、樹脂を硬化させて所定形状に成形処理する成形工程と、成形体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃未満の温度域で加熱処理する成形体焼成工程と、を有することを特徴とする多孔性炭素材料の製造方法。

＜２＞ 前記成形体焼成工程での加熱温度域が、７００℃以上１４００℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の多孔性炭素材料の製造方法。

＜３＞ 籾殻に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる第１の付着工程と、前記第１の付着工程後の籾殻を加熱し、樹脂を硬化させる硬化工程と、硬化体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する第１の焼成工程と、焼成体を粉砕処理する焼成体粉砕工程と、粉砕した焼成体に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる第２の付着工程と、前記第２の付着工程後の焼成体を加熱し、樹脂を硬化させて所定形状に成形処理する焼成体成形工程と、成形体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する第２の焼成工程と、を有することを特徴とする多孔性炭素材料の製造方法。

＜４＞ 前記第１の焼成工程での加熱温度域が、７００℃以上１４００℃以下であることを特徴とする前記＜３＞に記載の多孔性炭素材料の製造方法。

＜５＞ 前記第２の焼成工程での加熱温度域が、７００℃以上１４００℃以下であることを特徴とする前記＜３＞又は＜４＞に記載の多孔性炭素材料の製造方法。

＜６＞ 前記第１の付着工程において、籾殻を微粉砕した後、熱硬化性樹脂の溶液を付着させることを特徴とする前記＜３＞〜＜５＞のいずれかに記載の多孔性炭素材料の製造方法。

＜７＞ 前記焼成体粉砕工程において、最大粒径が１５０μｍ以下になるように焼成体を粉砕処理することを特徴とする前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の多孔性炭素材料の製造方法。

＜８＞ 前記＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の多孔性炭素材料の製造方法で得られた多孔性炭素材料。

＜９＞ 前記＜８＞に記載の多孔性炭素材料を用いた摺動部品。

本発明により、籾殻の有効利用方法として、多孔性炭素材料の製造方法、及びこれにより得られた多孔性炭素材料、該多孔性炭素材料を用いた摺動部品が提供される。

本発明者らは、籾殻を用いた多孔性炭素材料の製造方法において、いくつかのポイントを導き出した。すなわち、
（１）ガラス状カーボンが生成するための製造条件、
（２）摺動部品等に用いるために必要な圧縮強度を達成するための製造条件、である。

ガラス状カーボン多孔体を製造する方法としては、炭素繊維やウレタンフォーム（発泡体）に、熱硬化性樹脂を含浸させ、乾燥後、不活性ガス雰囲気中の高温で焼成して多孔体を得る方法や、微小球状の熱硬化性樹脂を、同種の液状熱硬化性樹脂で混練、成形し、乾燥後、不活性ガス雰囲気中の高温で焼成して多孔体を得る方法などが知られている。また、特開平６−３２６７７号公報では、ポリカルボジイミド樹脂が含浸したメラミン樹脂発泡体、ウレタン樹脂発泡体等の樹脂発泡体を炭化して炭素多孔体を得る方法が開示されている。

前述の特開平８−２６８４８号公報記載の多孔質ＳｉＣ成形体製造方法では、ＳｉＣ構造を生成させるために、加熱温度が１５００℃〜１８００℃と極めて高温であったが、このような温度条件ではガラス状カーボン多孔体は生成しないことが判明した。鋭意研究の結果、ガラス状カーボン多孔体を製造するための２つの方法を導き出した。
第１のガラス状カーボン多孔体製造方法では、７００℃以上１５００℃未満の温度領域で加熱し焼成体を得るものである。この温度条件で加熱したガラス状カーボン多孔体では、籾殻に含まれる珪素原子は、酸化珪素として存在し、ＳｉＣは殆ど生成していない。本発明においては、加熱温度を低く抑えることができ、作業工程の大幅な短縮、及び製造コストの大幅な削減が見込める。

第２のガラス状カーボン多孔体製造方法では、第１段において、硬化工程〜焼成工程を経て得られた焼成体を、第２段目で更に熱硬化性樹脂を加え、硬化（成形）工程〜焼成工程を経るものである。２段の硬化工程〜焼成工程によって、より緻密な炭素材料となり、充分な圧縮強度を有する。第２段目において更に熱硬化性樹脂を加えることにより、第１段目の焼成工程で得られた多孔体の孔部に熱硬化性樹脂が入り込むため、緻密な炭素材料になっていると考えられる。したがって、上記第１の製造方法の焼成温度に比べ、若干高温域で行っても同様の圧縮強度を有する炭素材料となることが分かった。このような２段の硬化工程〜焼成工程を有する多孔性炭素材料の製造方法においては、第１段及び第２段の焼成温度は、それぞれ７００℃以上１５００℃以下である場合に、充分な圧縮強度を有する炭素材料が得られることが判明した。

以下、籾殻を用いた多孔性炭素材料の製造方法について、工程毎に詳細に説明を行なう。

本発明の籾殻を用いた第１の多孔性炭素材料の製造方法は、少なくとも以下の工程を含む。
（１）籾殻の炭化物を粉砕処理する粉砕工程。
（２）粉砕した炭化物に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる付着工程。
（３）付着工程後の炭化物を加熱し、樹脂を硬化させて所定形状に成形処理する成形工程。
（４）成形体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃未満の温度域で加熱処理する成形体焼成工程。

本発明の籾殻を用いた第２の多孔性炭素材料の製造方法は、少なくとも以下の工程を含む。
（１）籾殻に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる第１の付着工程。
（２）第１の付着工程後の籾殻を加熱し、樹脂を硬化させる硬化工程。
（３）硬化体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する第１の焼成工程。
（４）焼成体を粉砕処理する焼成体粉砕工程。
（５）粉砕した焼成体に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる第２の付着工程。
（６）第２の付着工程後の焼成体を加熱し、樹脂を硬化させて所定形状に成形処理する焼成体成形工程。
（７）成形体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する第２の焼成工程。

上記工程は、第２の多孔性炭素材料の製造方法においては、（１）〜（３）の第１段階と、（４）〜（７）の第２段階に分けることができる。第１段階では、酸化珪素を含有するガラス状カーボンを生成させる工程であり、第２段階では、酸化珪素を含有するガラス状カーボンを成形し、かつ圧縮強度を高める工程である。第１段階と第２段階とにおいて、硬化・焼成工程を繰り返すこととなる。

第２の多孔性炭素材料の製造方法における（４）〜（７）の第２段階は、第１の多孔性炭素材料の製造方法とほぼ同様の工程となっている。但し、粉砕処理工程で粉砕する対象が、第１の多孔性炭素材料の製造方法では、籾殻の炭化物であるのに対し、第２の多孔性炭素材料の製造方法では、第１段階で得られた焼成体であり、また、焼成工程での加熱温度が、第１の多孔性炭素材料の製造方法では、７００℃以上１５００℃未満であるのに対し、第２の多孔性炭素材料の製造方法では、７００℃以上１５００℃以下である点において異なる。

＜第１の多孔性炭素材料の製造方法＞
（１）粉砕工程。
粉砕工程では、籾殻の炭化物を粉砕処理する。微粉砕の程度は、好ましくは、最大粒径が３５０μｍ以下になる程度であり、より好ましくは、１５０μｍ以下であり、更に好ましくは、１０μｍ以下になる程度である。

（２）付着工程。
付着工程では、粉砕した籾殻の炭化物に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる。熱硬化性樹脂を溶解する溶液としては、水及び有機溶剤を用いることができる。有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランを挙げることができ、好ましい溶液は、水、メタノール、アセトンである。
熱硬化性樹脂としては、フェノール系樹脂、フラン系樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂が好適に用いられ、より好ましくは、フェノール系樹脂、フラン系樹脂である。
籾殻の炭化物に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる方法としては、浸漬、塗布、超音波処理等が挙げられるが、浸漬により付着させると、籾殻に熱硬化性樹脂が均一に付着するため好ましい方法である。この際、より均一となるよう、充分に攪拌・分散を行なうことが好ましい。
籾殻の炭化物と熱硬化性樹脂との混合比率は、籾殻１００に対して、熱硬化性樹脂が、２０〜３００であることが好ましく、より好ましくは、２５〜７０である。熱硬化性樹脂が２０より少ないと、ガラス状炭素が形成し難く、また成形が困難となり、３００より多いと、強度が低下する。

（３）成形工程
成形工程では、前記付着工程後の籾殻の炭化物を加熱し、樹脂を硬化させる。好ましくは、前記付着工程と、当該成形工程との間に、乾燥工程を設けることが好ましい。乾燥は、風乾、減圧乾燥いずれであってもよい。乾燥する際には、濾過等により余剰の溶液を除去したのち乾燥することが好ましい。
硬化工程での加熱温度は、使用する樹脂の種類によって適宜異なる。例えば、フェノール樹脂では、１２０℃以上２１０℃以下が好ましく、より好ましくは、１５０℃以上２１０℃以下である。１２０℃より低い温度の場合、硬化に長時間を要する。昇温速度については、特に制限はないが、好ましくは、１℃／分〜１０℃／分である。

（４）成形体焼成工程
成形体焼成工程では、硬化後の籾殻を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃未満の温度域で加熱処理する。より好ましい加熱温度は、９００℃以上１４００℃以下であり、更に好ましくは、９００℃以上１２００℃以下である。７００℃より低い温度で焼成すると、ガラス状炭素が得られず、強度が低下することとなり、１５００℃以上の温度では、炭素が分解し、炭化珪素（ＳｉＣ）の構造となってしまい、ガラス状カーボンは生成し難い。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン等を用いることができる。

上記の工程を経て製造される多孔性炭素材料は、気孔が均質に分布した多孔組織を有し、酸化珪素を含有するガラス状カーボンである。圧縮強度は５４０〜１０１２ｋｇ／ｃｍ²である。圧縮強度は、縦５ｍｍ、横５ｍｍ、高さ１０ｍｍの試験片に荷重をかけて破壊したときの値である。

＜第２の多孔性炭素材料の製造方法＞
（１）第１の付着工程
第１の付着工程では、籾殻に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる。
籾殻は、そのままの形状で使用してもよいし、微粉砕して用いても良い。酸化珪素をガラス状カーボン中に均一に分散させるためには、微粉砕した籾殻を用いることが好ましい。微粉砕の程度は、好ましくは、最大粒径が３５０μｍ以下になる程度であり、より好ましくは１５０μｍ以下であり、更に好ましくは１０μｍ以下になる程度である。
熱硬化性樹脂を溶解する溶液としては、水及び有機溶剤を用いることができる。有機溶剤としては、上記第１の多孔性炭素材料の製造方法に記載した有機溶媒を挙げることができ、好ましい溶液も、第１の多孔性炭素材料の製造方法の場合と同様である。
熱硬化性樹脂の種類、籾殻に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる方法、及び籾殻と熱硬化性樹脂との混合比率についても、第１の多孔性炭素材料の製造方法の付着工程の場合と同様である。

（２）硬化工程
硬化工程では、前記付着工程後の籾殻を加熱し、樹脂を硬化させる。好ましくは、前記付着工程と、当該硬化工程との間に、乾燥工程を設けることが好ましい。乾燥方法、硬化工程での加熱温度、昇温速度については、第１の多孔性炭素材料の製造方法における成形工程の場合と同様である。

（３）第１の焼成工程
第１の焼成工程では、硬化後の籾殻を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する。より好ましい加熱温度は、９００℃以上１４００℃以下であり、更に好ましくは、９００℃以上１２００℃以下である。７００℃より低い温度で焼成すると、ガラス状炭素が得られず、強度が低下することとなり、１５００℃より高い温度では、炭素が分解し、炭化珪素（ＳｉＣ）の構造となってしまい、ガラス状カーボンは生成し難い。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン等を用いることができる。

（４）焼成体粉砕工程
焼成体粉砕工程では、焼成体を最大粒径が１５０μｍ以下になるように粉砕処理する。好ましくは、１０μｍ以下になるように粉砕する。１５０μｍよりも大きい場合には、最終焼成物が均質でなくなり、圧縮強度に劣る。粉砕方法としては、いかなる方法を用いても良いが、好ましくは、ボールミルによる粉砕である。

（５）第２の付着工程
第２の付着工程では、粉砕した焼成体に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる。熱硬化性樹脂及び溶液は、前記付着工程で説明したものを用いる。粉砕した焼成体と熱硬化性樹脂の混合比率は、好ましくは、粉砕した焼成体１００に対し、熱硬化性樹脂を２０〜３００混合する場合であり、より好ましくは、２５〜７０混合する場合である。

（６）焼成体成形工程
焼成体成形工程では、第２の付着工程で、熱硬化性樹脂の溶液を付着させた粉砕焼成体を加熱し、樹脂を硬化させて所定形状に成形処理する。好ましくは、第２の付着工程と、当該成形工程との間に、乾燥工程を設けることが好ましい。乾燥は、硬化工程と同様の方法を用いることができる。加熱温度についても、硬化工程と同様である。

（７）第２の焼成工程
第２の焼成工程では、成形体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する。より好ましい加熱温度は、９００℃以上１４００℃以下である。不活性ガスは、焼成工程で説明したものを使用でき、加熱温度も焼成工程で説明した条件で行なうことができる。
ここで、第１の焼成工程と第２の焼成工程の加熱温度を同一としてもよいし、異なる温度としてもよい。好ましくは、第１の焼成工程の加熱温度を、第２の焼成工程の加熱温度に比べて低くする場合である。さらに好ましい第１の焼成工程の加熱温度は、７００℃以上１２００℃以下とする場合である。

上記の工程を経て製造される多孔性炭素材料は、気孔径１〜６０μｍ、気孔率４５〜８０％範囲であり、気孔が均質に分布した多孔組織を有し、酸化珪素を含有するガラス状カーボンである。気孔径は、電子顕微鏡により測定し、気孔率は、破断面をレーザー顕微鏡で測定し、その面積比から算出する。圧縮強度は５４０〜１０１２ｋｇ／ｃｍ²である。圧縮強度は、縦５ｍｍ、横５ｍｍ、高さ１０ｍｍの試験片に荷重をかけて破壊したときの値である。

上記の工程で製造される多孔性炭素材料は高い圧縮強度を有することから、摺動部品として好適に利用できる。プリンター関連の摺動部品としては、カム、ギア、ローラー等に使用でき、キーボード関連の摺動部品としては、シャーシ、キーステム等、自動車・バイク関連の摺動部品としては、精密ギア、軸受け等、各種精密機器関連の摺動部品としては、磁気テープガイド、精密ポンプユニット等に使用できる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（１）第１の付着工程
１２．５ｇのフェノール樹脂を２００ｇのメタノールに溶解し、攪拌を行ない、フェノール樹脂溶液を調製した。籾殻は、ボールミルにより微粉砕した。微粉砕した籾殻の最大粒径は、１０μｍであった。微粉砕した籾殻の３７．５ｇは、予め調製したフェノール樹脂溶液２１２．５ｇに浸漬され、攪拌された。

（２）硬化工程
フェノール樹脂溶液に浸漬された籾殻は、ロータリーエバポレータにより、溶媒を減圧留去した後、真空乾燥により４時間乾燥され、１５０℃で０．５時間、オーブンにて加熱された。

（３）第１の焼成工程
得られた硬化体は、黒鉛容器に充填して蓋をし、Ｎ₂ガス雰囲気に保持された加熱炉に入れて９００℃で３時間、焼成された。

（４）粉砕工程
焼成体をボールミルにより約１時間粉砕処理したのち、分級して最大粒径１５０μｍの微粉末を得た。

（５）第２の付着工程
粉砕処理された焼成体１０ｇを、前述の付着工程で調製したフェノール樹脂溶液９０ｇに浸漬し、均一となるよう攪拌した。

（６）成形工程
第２の付着工程によってフェノール樹脂溶液に浸漬された焼成体は、真空乾燥により４時間乾燥された後、モールドに充填され、油圧プレスにて１５０℃で０．２５時間加熱されながら、１００ｋｇ／ｃｍ²の圧力を付加して成形された。

（７）第２の焼成工程
成形体は、Ｎ₂ガス雰囲気に保持された高周波誘導加熱炉にセットされ、７．５℃／ｍｉｎの昇温速度により９００℃まで上昇させ、１８０分間加熱処理され、最終焼成物−１が得られた。

また、最終焼成物−１の調製において、第１の焼成工程及び第２の焼成工程の９００℃の加熱温度を、１０００℃、１２００℃、１４００℃、１５００℃、６００℃とした以外は同様にして、最終焼成物−２〜６を調製した。

得られた最終焼成物−１〜６の圧縮強度、及び空隙率を測定し、表１に示した。なお、圧縮強度は、５ｍｍ×５ｍｍ×高さ１０ｍｍの試験片を用いて、試験片が破壊したときの荷重として示した。空隙率は、破断面をレーザー顕微鏡で測定し、その面積比から算出した。

表１の結果から、本発明の多孔性炭素材料は、いずれも５４０ｋｇ／ｃｍ²以上の高い圧縮強度を示した。また、使用した装置では、１５００℃よりも高い焼成温度とすることは困難であった。

比較として、最終焼成物−１の調製において、焼成工程−２の後に大気中で加熱処理を施し、残留炭素成分を焼却した最終焼成物−１’の調製を試みたが、収率が極めて低く、炭素分が減少したためガラス状炭素を得ることができなかった。また、加熱温度９００℃で最終焼成物−１’の焼成を行ったため、このような温度ではＳｉＣは形成していなかった。

また、最終焼成物−１を軸受用の摺動部材に用いたところ、高い圧縮強度により、優れた摺動部材となった。

実施例１では、籾殻に直接熱硬化性樹脂を付着させ、硬化・焼成を２回繰り返し行なうものであったが、籾殻を炭化物とした後に熱硬化性樹脂を付着させ、硬化・焼成工程を１回のみ行う方法で、最終焼成物−７を得た。
まず、籾殻を黒鉛容器に充填して蓋をし、Ｎ₂ガス雰囲気に保持された加熱炉に入れて９００℃で１時間炭化処理した。以後は、上記（４）粉砕工程〜（７）第２の焼成工程まで同様の方法で調製を行なった。第２の焼成工程での加熱温度は、９００℃とし、最終焼成物−７を得た。

実施例１と同様の方法で、得られた最終焼成物−７の圧縮強度を測定したところ、５６０ｋｇ/ｃｍ²であり、高い圧縮強度を示した。
また、この多孔性炭素材料を軸受用摺動部材に用いたところ、高い圧縮強度により、優れた摺動部材となった。

Claims (9)

1. 籾殻の炭化物を粉砕処理する粉砕工程と、
   粉砕した炭化物に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる炭化物への付着工程と、
   炭化物への付着工程後の炭化物を加熱し、樹脂を硬化させて所定形状に成形処理する成形工程と、
   成形体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃未満の温度域で加熱処理する成形体焼成工程と、を有することを特徴とする多孔性炭素材料の製造方法。
2. 前記成形体焼成工程での加熱温度域が、７００℃以上１４００℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の多孔性炭素材料の製造方法。
3. 籾殻に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる第１の付着工程と、
   前記第１の付着工程後の籾殻を加熱し、樹脂を硬化させる硬化工程と、
   硬化体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する第１の焼成工程と、
   焼成体を粉砕処理する焼成体粉砕工程と、
   粉砕した焼成体に熱硬化性樹脂の溶液を付着させる第２の付着工程と、
   前記第２の付着工程後の焼成体を加熱し、樹脂を硬化させて所定形状に成形処理する焼成体成形工程と、
   成形体を不活性ガス雰囲気下において、７００℃以上１５００℃以下の温度域で加熱処理する第２の焼成工程と、を有することを特徴とする多孔性炭素材料の製造方法。
4. 前記第１の焼成工程での加熱温度域が、７００℃以上１４００℃以下であることを特徴とする請求項３に記載の多孔性炭素材料の製造方法。
5. 前記第２の焼成工程での加熱温度域が、７００℃以上１４００℃以下であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の多孔性炭素材料の製造方法。
6. 前記第１の付着工程において、籾殻を微粉砕した後、熱硬化性樹脂の溶液を付着させることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の多孔性炭素材料の製造方法。
7. 前記焼成体粉砕工程において、最大粒径が１５０μｍ以下になるように焼成体を粉砕処理することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の多孔性炭素材料の製造方法。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の多孔性炭素材料の製造方法で得られた多孔性炭素材料。
9. 請求項８に記載の多孔性炭素材料を用いた摺動部品。