JP3309858B2 - 繊維予備成形物及び構造用複合材料の速い成形加工方法 - Google Patents
繊維予備成形物及び構造用複合材料の速い成形加工方法Info
- Publication number
- JP3309858B2 JP3309858B2 JP53478496A JP53478496A JP3309858B2 JP 3309858 B2 JP3309858 B2 JP 3309858B2 JP 53478496 A JP53478496 A JP 53478496A JP 53478496 A JP53478496 A JP 53478496A JP 3309858 B2 JP3309858 B2 JP 3309858B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- rigidizer
- molded part
- carbon fiber
- temperature range
- 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 - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 18
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title description 9
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 54
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 54
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 39
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 15
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 14
- 239000011302 mesophase pitch Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 8
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 8
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 6
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 4
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 2
- 239000002964 rayon Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical class [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 8
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 8
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 3
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/023—Composite materials containing carbon and carbon fibres or fibres made of carbonizable material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
- C04B35/83—Carbon fibres in a carbon matrix
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
- C04B2235/5208—Fibers
- C04B2235/5268—Orientation of the fibers
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249924—Noninterengaged fiber-containing paper-free web or sheet which is not of specified porosity
- Y10T428/249928—Fiber embedded in a ceramic, glass, or carbon matrix
- Y10T428/249929—Fibers are aligned substantially parallel
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、契約DE−AC05−84OR21400の下、米国エネ
ルギー省によってマーチン・マリエッタ・エネルギー・
システムズ社に与えられた政府の支援の下になされたも
のであり、政府は、この発明に一定の権利を有する。
ルギー省によってマーチン・マリエッタ・エネルギー・
システムズ社に与えられた政府の支援の下になされたも
のであり、政府は、この発明に一定の権利を有する。
発明の分野 本発明は、緻密にされた複合材料の製造方法、より詳
細には、緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材
料予備成形物の製造方法に関する。
細には、緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材
料予備成形物の製造方法に関する。
発明の背景 炭素−炭素複合材料は、航空機のブレーキ系統におけ
る摩擦材料として広く用いられており、当該ブレーキ系
統においては、それらの高い熱伝導性、大きな熱容量及
び優れた摩擦及び摩擦挙動により、航空機のブレーキ性
能が十分に改良されている。従って、大きな市販されて
いる航空機（例えば、ボーイング747、757及び767）
や、すべての軍用航空機は、それらのブレーキ系統に、
炭素−炭素複合材料を使用している。炭素複合材料の製
造プロセスは、非常に冗長であり、そのため、炭素複合
材料は非常に高価である。一般的には、予備成形物は、
炭素繊維織物の人手によるレイアップ（堆積）により、
あるいは、細断（チョップ）された炭素繊維と樹脂との
混合物（プリプレグ）の熱圧（ホット・プレス）により
調製される。予備成形物は、その後、次の論文、即ち、
トーマス・アール・コリン（Thomas,Colin R.）、「炭
素−炭素複合材料とは何か、及び、それらが何を提供す
るのか」、炭素−炭素複合材料の本質的要素、トーマス
・アール・コリン編、王立化学学会、ケンブリッジ、１
−36頁、1993年、及びロナルド・フィッシャー（Fishe
r,Ronald）、「炭素−炭素の製造の考察」、炭素−炭素
複合材料の本質的要素、トーマス・アール・コリン編、
王立化学学会、ケンブリッジ、103−117頁、1993年で議
論されたように、ピッチ又は樹脂を用いて液体含浸を繰
り返すことにより、あるいは、トーマスの論文と、エヌ
・ムーディー（Murdie,N.）、シー・ピー・ジュ（C.P.J
u）、ジェイ・ダン（J.Don）及びエム・エイ・ライト
（M.A.Wright）、「炭素−炭素マトリックス材料」、炭
素−炭素材料及び複合材料、ジェイ・ディー・バックレ
イ（J.D.Buckley）編、ノイエス（Noyes）出版、ニュー
ヨーク、105−168ページ、1989年で論議されたように、
炭素気相析出法によって緻密化され、その後、ケイ・ジ
ェイ・ハッティンガー（Huttinger,K.J.）、「炭素繊維
強化炭素（CFRC）の炭素マトリックスの基礎といての液
相熱分解の理論的及び実際的側面」、炭素の繊維、フィ
ラメント及び複合材料、フィグエイレド（Figueiredo）
編、クルワー・アカデミック（Kluwer Academic）出
版、ボストン、301−326頁、1990年、及び、ブライアン
・ランド（Rand,Brian）、「炭素−炭素複合材料のマト
リックス前駆体」、炭素−炭素複合材料の本質的要素、
トーマス・アール・コリン編、王立化学学会、ケンブリ
ッジ、67−102頁、1993年に記載されたようにして、炭
化及び黒鉛化が行われる。エル・イー・マクアリスター
（McAllister,L.E.）、「多次元的に強化された炭素／
黒鉛マトリックス複合材料」、設計された（Engineere
d）材料の便覧−複合材料、デオドール・ジェイ・レイ
ンハート（Theodore J.Reinhart）（技術責任者）、エ
イ・エス・エム・インターナショナル（ASM Internatio
nal）、メタルズ・パーク（Metals Park）、オハイオ
州、915−919頁、1987年において論じられたように、1.
8g/ccという所望の密度を達成するためには、５サイク
ルまでの緻密化／炭化の反復が必要であり、それには、
６〜９ヶ月を必要とする。炭素−炭素複合材料のこの高
コストが、これまでのところ、これらの材料の広範囲に
わたる用途を、性能の追求に走ったあるいは比較的コス
トに無感覚な、航空機のブレーキ及びその他の用途に制
限している。しかしながら、炭素−炭素複合材料の有用
性は、フィッシャーによって論じられたように、高性能
のレース用自動車の競技場において証明されている。フ
ィッシャーによって論じられたように、炭素−炭素複合
材料の十分に改良された性能と摩耗特性のために、現代
のフォーミュラＩレース用自動車は、炭素−炭素複合材
料製ブレーキ及びクラッチを使用している。仮に製造コ
ストが実質的に低減され得るならば、これらの利益は、
容易に市販品部門に移転され得るだろう。市販品部門の
用途には、大型（重量）トラック又は鉄道機関車及び軌
道車のクラッチ及びブレーキ系統がある。更に、軍用部
門内においては、戦闘用乗り物（戦車、装甲車、自走砲
等）のブレーキ及びクラッチにおいて、多くの用途があ
る。ここに開示された技術は、炭素−炭素複合材料の成
形加工のための刷新的なプロセスであって、加工時間を
大幅に低減する可能性を有し、その結果、炭素−炭素複
合材料ブレーキ・ディスク完成品を、１−４週間で（よ
り一般的な24週間以上と比べて）作り上げられるように
するプロセスに関する。明らかに、コストの相応の低減
が達成され得る。
る摩擦材料として広く用いられており、当該ブレーキ系
統においては、それらの高い熱伝導性、大きな熱容量及
び優れた摩擦及び摩擦挙動により、航空機のブレーキ性
能が十分に改良されている。従って、大きな市販されて
いる航空機（例えば、ボーイング747、757及び767）
や、すべての軍用航空機は、それらのブレーキ系統に、
炭素−炭素複合材料を使用している。炭素複合材料の製
造プロセスは、非常に冗長であり、そのため、炭素複合
材料は非常に高価である。一般的には、予備成形物は、
炭素繊維織物の人手によるレイアップ（堆積）により、
あるいは、細断（チョップ）された炭素繊維と樹脂との
混合物（プリプレグ）の熱圧（ホット・プレス）により
調製される。予備成形物は、その後、次の論文、即ち、
トーマス・アール・コリン（Thomas,Colin R.）、「炭
素−炭素複合材料とは何か、及び、それらが何を提供す
るのか」、炭素−炭素複合材料の本質的要素、トーマス
・アール・コリン編、王立化学学会、ケンブリッジ、１
−36頁、1993年、及びロナルド・フィッシャー（Fishe
r,Ronald）、「炭素−炭素の製造の考察」、炭素−炭素
複合材料の本質的要素、トーマス・アール・コリン編、
王立化学学会、ケンブリッジ、103−117頁、1993年で議
論されたように、ピッチ又は樹脂を用いて液体含浸を繰
り返すことにより、あるいは、トーマスの論文と、エヌ
・ムーディー（Murdie,N.）、シー・ピー・ジュ（C.P.J
u）、ジェイ・ダン（J.Don）及びエム・エイ・ライト
（M.A.Wright）、「炭素−炭素マトリックス材料」、炭
素−炭素材料及び複合材料、ジェイ・ディー・バックレ
イ（J.D.Buckley）編、ノイエス（Noyes）出版、ニュー
ヨーク、105−168ページ、1989年で論議されたように、
炭素気相析出法によって緻密化され、その後、ケイ・ジ
ェイ・ハッティンガー（Huttinger,K.J.）、「炭素繊維
強化炭素（CFRC）の炭素マトリックスの基礎といての液
相熱分解の理論的及び実際的側面」、炭素の繊維、フィ
ラメント及び複合材料、フィグエイレド（Figueiredo）
編、クルワー・アカデミック（Kluwer Academic）出
版、ボストン、301−326頁、1990年、及び、ブライアン
・ランド（Rand,Brian）、「炭素−炭素複合材料のマト
リックス前駆体」、炭素−炭素複合材料の本質的要素、
トーマス・アール・コリン編、王立化学学会、ケンブリ
ッジ、67−102頁、1993年に記載されたようにして、炭
化及び黒鉛化が行われる。エル・イー・マクアリスター
（McAllister,L.E.）、「多次元的に強化された炭素／
黒鉛マトリックス複合材料」、設計された（Engineere
d）材料の便覧−複合材料、デオドール・ジェイ・レイ
ンハート（Theodore J.Reinhart）（技術責任者）、エ
イ・エス・エム・インターナショナル（ASM Internatio
nal）、メタルズ・パーク（Metals Park）、オハイオ
州、915−919頁、1987年において論じられたように、1.
8g/ccという所望の密度を達成するためには、５サイク
ルまでの緻密化／炭化の反復が必要であり、それには、
６〜９ヶ月を必要とする。炭素−炭素複合材料のこの高
コストが、これまでのところ、これらの材料の広範囲に
わたる用途を、性能の追求に走ったあるいは比較的コス
トに無感覚な、航空機のブレーキ及びその他の用途に制
限している。しかしながら、炭素−炭素複合材料の有用
性は、フィッシャーによって論じられたように、高性能
のレース用自動車の競技場において証明されている。フ
ィッシャーによって論じられたように、炭素−炭素複合
材料の十分に改良された性能と摩耗特性のために、現代
のフォーミュラＩレース用自動車は、炭素−炭素複合材
料製ブレーキ及びクラッチを使用している。仮に製造コ
ストが実質的に低減され得るならば、これらの利益は、
容易に市販品部門に移転され得るだろう。市販品部門の
用途には、大型（重量）トラック又は鉄道機関車及び軌
道車のクラッチ及びブレーキ系統がある。更に、軍用部
門内においては、戦闘用乗り物（戦車、装甲車、自走砲
等）のブレーキ及びクラッチにおいて、多くの用途があ
る。ここに開示された技術は、炭素−炭素複合材料の成
形加工のための刷新的なプロセスであって、加工時間を
大幅に低減する可能性を有し、その結果、炭素−炭素複
合材料ブレーキ・ディスク完成品を、１−４週間で（よ
り一般的な24週間以上と比べて）作り上げられるように
するプロセスに関する。明らかに、コストの相応の低減
が達成され得る。
発明の目的 従って、新しく且つ改良された、炭素又はセラミック
繊維予備成形物及び構造用複合材料の成形加工方法の提
供が、本発明の目的である。本発明の更なるそして他の
目的は、ここに含まれる説明から明らかとなろう。
繊維予備成形物及び構造用複合材料の成形加工方法の提
供が、本発明の目的である。本発明の更なるそして他の
目的は、ここに含まれる説明から明らかとなろう。
発明の概要 本発明の一態様によれば、新しく且つ改良された、緻
密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成形
物（プレフォーム）の製造方法は、次の工程を含む： 工程1:炭素繊維、炭化され得る有機粉末、リジダイザー
及び分散剤の水スラリーを提供しなさい。リジダイザー
は、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範囲を有す
る。
密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成形
物（プレフォーム）の製造方法は、次の工程を含む： 工程1:炭素繊維、炭化され得る有機粉末、リジダイザー
及び分散剤の水スラリーを提供しなさい。リジダイザー
は、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範囲を有す
る。
工程2:スラリーを真空成形し、成形部品を形成しなさ
い。
い。
工程3:成形部品を、リジダイザーの軟化点温度範囲より
も高い温度で且つリジダイザーの揮発温度範囲よりも低
い温度で乾燥し、乾燥硬化された成形部品であって、そ
の中に均一に分散されており且つ任意（ランダム）に配
向している炭素繊維を有する部品を形成しなさい。
も高い温度で且つリジダイザーの揮発温度範囲よりも低
い温度で乾燥し、乾燥硬化された成形部品であって、そ
の中に均一に分散されており且つ任意（ランダム）に配
向している炭素繊維を有する部品を形成しなさい。
工程4:乾燥硬化された成形部品を熱圧（ホット・プレ
ス）し、熱圧された部品を形成しなさい。
ス）し、熱圧された部品を形成しなさい。
工程5:熱圧された部品を、不活性雰囲気下において、緻
密にされた炭素結合炭素繊維複合材料予備成形物を形成
するのに十分な時間及び温度で炭化しなさい。
密にされた炭素結合炭素繊維複合材料予備成形物を形成
するのに十分な時間及び温度で炭化しなさい。
本発明の他の態様は、次の工程を含む方法によって製
造された、新しく且つ改良された緻密にされた炭素マト
リックス炭素繊維複合材料予備成形物（プレフォーム）
である： 工程1:炭素繊維、炭化され得る有機粉末、リジダイザー
及び分散剤の水スラリーを提供しなさい。リジダイザー
は、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範囲を有す
る。
造された、新しく且つ改良された緻密にされた炭素マト
リックス炭素繊維複合材料予備成形物（プレフォーム）
である： 工程1:炭素繊維、炭化され得る有機粉末、リジダイザー
及び分散剤の水スラリーを提供しなさい。リジダイザー
は、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範囲を有す
る。
工程2:スラリーを真空成形し、成形部品を形成しなさ
い。
い。
工程3:成形部品を、リジダイザーの軟化点温度範囲より
も高い温度で且つリジダイザーの揮発温度範囲よりも低
い温度で乾燥し、乾燥硬化された成形部品であって、そ
の中に均一に分散されており且つ任意（ランダム）に配
向している炭素繊維を有する部品を形成しなさい。
も高い温度で且つリジダイザーの揮発温度範囲よりも低
い温度で乾燥し、乾燥硬化された成形部品であって、そ
の中に均一に分散されており且つ任意（ランダム）に配
向している炭素繊維を有する部品を形成しなさい。
工程4:乾燥硬化された成形部品を熱圧（ホット・プレ
ス）し、熱圧された部品を形成しなさい。
ス）し、熱圧された部品を形成しなさい。
工程5:熱圧された部品を、不活性雰囲気下において、緻
密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成形
物を形成するのに十分な時間及び温度で炭化しなさい。
密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成形
物を形成するのに十分な時間及び温度で炭化しなさい。
図面の簡単な説明 図面中において： 図１は、本発明による、成形しっぱなしで且つ乾燥さ
れた部品の薄片（セクション）の、100倍倍率の走査型
電子顕微鏡の顕微鏡写真である。
れた部品の薄片（セクション）の、100倍倍率の走査型
電子顕微鏡の顕微鏡写真である。
図２は、本発明による、図１の成形しっぱなしで且つ
乾燥された部品の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微
鏡の顕微鏡写真である。
乾燥された部品の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微
鏡の顕微鏡写真である。
図３は、本発明による、図１の成形しっぱなしで且つ
乾燥された部品の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の
顕微鏡写真である。
乾燥された部品の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の
顕微鏡写真である。
図４は、本発明による、130℃で熱圧された予備成形
物の薄片の、100倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡写
真である。
物の薄片の、100倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡写
真である。
図５は、本発明による、図４の130℃で熱圧された予
備成形物の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕
微鏡写真である。
備成形物の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕
微鏡写真である。
図６は、本発明による、図４の130℃で熱圧された予
備成形物の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の顕微鏡
写真である。
備成形物の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の顕微鏡
写真である。
図７は、本発明による、炭化された部品（600℃）の
薄片の、100倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真で
ある。
薄片の、100倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真で
ある。
図８は、本発明による、図７の炭化された部品（600
℃）の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡
写真である。
℃）の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡
写真である。
図９は、本発明による、図７の炭化された部品（600
℃）の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真
である。
℃）の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真
である。
図10は、本発明による、熱圧され且つ炭化された複合
材料の薄片の、200倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡
写真である。
材料の薄片の、200倍倍率の走査型電子顕微鏡の顕微鏡
写真である。
図11は、本発明による、図10の熱圧され且つ炭化され
た複合材料の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微鏡の
顕微鏡写真である。
た複合材料の薄片の、300倍倍率の走査型電子顕微鏡の
顕微鏡写真である。
図12は、本発明による、図10の熱圧され且つ炭化され
た複合材料の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の顕微
鏡写真である。
た複合材料の薄片の、高分解能走査型電子顕微鏡の顕微
鏡写真である。
本発明の他の且つ更なる目的、有利さ及び性能と共
に、本発明をより良く理解するために、上記図面に関連
して、次の開示及びそれに付随する請求項が参照され
る。
に、本発明をより良く理解するために、上記図面に関連
して、次の開示及びそれに付随する請求項が参照され
る。
好適態様の詳細な説明 航空機及びその他の市販のブレーキ系統用の炭素−炭
素複合摩擦材料の速い製造のための、新規のプロセスが
説明される。当該プロセスは、スラリー成形技術によ
る、約10μｍ〜約10mmの長さの細断（チョップ）又は微
粉砕（ミル）された炭素繊維と樹脂又はメソフェーズ・
ピッチ・バインダーとを含む繊維予備成形物の成形加工
を含む。その後、予備成形物は、最終の密度近くまで熱
圧され、更にその後に、炭化及び黒鉛化がなされる。熱
圧された複合材料中での繊維の分布は、相対的に任意
（ランダム）であり、熱圧操作に起因する明らかな繊維
の損傷はない。バインダー／含浸剤としてメソフェーズ
・ピッチを用いると、最終生成物が高い熱伝導性及び改
良された摩擦及び摩耗特性を有することが確実となる。
もし必要であれば、最終の炭素（又は化学）気相析出法
（CVI）による緻密化工程により、密度は1.8g/cc超まで
高められるであろう。ここに記載のルートによる炭素−
炭素複合摩擦材料の成形加工では、反復される液体含浸
又は長いCVIによる加工工程が除去されることにより、
加工時間の実質的な低減がもたらされる。材料成形加工
コストの相応の低減が期待される。
素複合摩擦材料の速い製造のための、新規のプロセスが
説明される。当該プロセスは、スラリー成形技術によ
る、約10μｍ〜約10mmの長さの細断（チョップ）又は微
粉砕（ミル）された炭素繊維と樹脂又はメソフェーズ・
ピッチ・バインダーとを含む繊維予備成形物の成形加工
を含む。その後、予備成形物は、最終の密度近くまで熱
圧され、更にその後に、炭化及び黒鉛化がなされる。熱
圧された複合材料中での繊維の分布は、相対的に任意
（ランダム）であり、熱圧操作に起因する明らかな繊維
の損傷はない。バインダー／含浸剤としてメソフェーズ
・ピッチを用いると、最終生成物が高い熱伝導性及び改
良された摩擦及び摩耗特性を有することが確実となる。
もし必要であれば、最終の炭素（又は化学）気相析出法
（CVI）による緻密化工程により、密度は1.8g/cc超まで
高められるであろう。ここに記載のルートによる炭素−
炭素複合摩擦材料の成形加工では、反復される液体含浸
又は長いCVIによる加工工程が除去されることにより、
加工時間の実質的な低減がもたらされる。材料成形加工
コストの相応の低減が期待される。
次のものは、ポリアクリロニトリル（PAN）繊維及び
フェノール樹脂を用いた、硬質予備成形物の製造技術で
ある。目標とした密度は、CVIによる緻密化において理
想的な、1.0g/ccである。
フェノール樹脂を用いた、硬質予備成形物の製造技術で
ある。目標とした密度は、CVIによる緻密化において理
想的な、1.0g/ccである。
方法Ａ 1. 適切な繊維長を選びなさい。
2. 細断（チョップ）された炭素繊維を樹脂粉末と混合
し、水中でスラリー化しなさい。
し、水中でスラリー化しなさい。
3. 所望の形の部品になるように、真空成形しなさい。
4. 成形部品を、50℃にて14時間、熱対流炉内で乾燥
し、成形ジグから取り出しなさい。
し、成形ジグから取り出しなさい。
5. 約2000psiまでの圧力で且つ130℃で、嵌め合せ型
（マッチド・モールド）内で熱圧し、且つそれを３時間
保持しなさい。
（マッチド・モールド）内で熱圧し、且つそれを３時間
保持しなさい。
6. 窒素下で３時間、炭化を行い、樹脂バインダーを熱
分解しなさい。
分解しなさい。
当該プロセスが実行可能であることを示すために、約
0.5g/cc〜約1.3g/ccの範囲内の密度を有するいくつかの
予備成形物を、方法Ａを用いて製造した。図１、２及び
３は、スラリーから作られた成形しっぱなしで且つ乾燥
された部品（ρ＝0.21g/cc）の薄片の、走査型電子顕微
鏡の顕微鏡写真（それぞれ、100倍倍率、300倍倍率及び
高分解能）である。走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真中に
示されているように、繊維は、任意（ランダム）に配向
している。これが、横断方向における強度と熱伝導性を
改良している。図４、５及び６は、熱圧された部品（ρ
＝1.10g/cc）の薄片の、走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真
（それぞれ、100倍倍率、300倍倍率及び高分解能）であ
る。それから分かるように、圧縮の間の繊維の損傷はな
く、繊維は依然として完全に任意に配向しているように
見える。図７、８及び９は、炭化された部品（ρ＝0.67
g/cc）の薄片の、走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真（それ
ぞれ、100倍倍率、300倍倍率及び高分解能）であり、そ
れらから分かるように、CVIによる緻密化工程の間の気
体の適切な流路（プロパー・チャンネリング）のため
の、依然として十分な連続多孔度（オープン・ポロシテ
ィ）がある。予備成形物の密度は、工程５の間の圧縮圧
力を調節することにより、制御され得る。図10、11及び
12は、マトリックス前駆体としてメソフェーズ・ピッチ
を用いて製造された炭化された部品（ρ＝1.1g/cc）の
薄片の、走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真（それぞれ、20
0倍倍率、300倍倍率及び高分解能）であり、それらから
分かるように、炭素に由来するピッチが繊維上に均一に
堆積されており、それが、連続多孔度を著しく低減させ
ている。材料全体にわたる繊維の均一な分散が明らかで
ある。
0.5g/cc〜約1.3g/ccの範囲内の密度を有するいくつかの
予備成形物を、方法Ａを用いて製造した。図１、２及び
３は、スラリーから作られた成形しっぱなしで且つ乾燥
された部品（ρ＝0.21g/cc）の薄片の、走査型電子顕微
鏡の顕微鏡写真（それぞれ、100倍倍率、300倍倍率及び
高分解能）である。走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真中に
示されているように、繊維は、任意（ランダム）に配向
している。これが、横断方向における強度と熱伝導性を
改良している。図４、５及び６は、熱圧された部品（ρ
＝1.10g/cc）の薄片の、走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真
（それぞれ、100倍倍率、300倍倍率及び高分解能）であ
る。それから分かるように、圧縮の間の繊維の損傷はな
く、繊維は依然として完全に任意に配向しているように
見える。図７、８及び９は、炭化された部品（ρ＝0.67
g/cc）の薄片の、走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真（それ
ぞれ、100倍倍率、300倍倍率及び高分解能）であり、そ
れらから分かるように、CVIによる緻密化工程の間の気
体の適切な流路（プロパー・チャンネリング）のため
の、依然として十分な連続多孔度（オープン・ポロシテ
ィ）がある。予備成形物の密度は、工程５の間の圧縮圧
力を調節することにより、制御され得る。図10、11及び
12は、マトリックス前駆体としてメソフェーズ・ピッチ
を用いて製造された炭化された部品（ρ＝1.1g/cc）の
薄片の、走査型電子顕微鏡の顕微鏡写真（それぞれ、20
0倍倍率、300倍倍率及び高分解能）であり、それらから
分かるように、炭素に由来するピッチが繊維上に均一に
堆積されており、それが、連続多孔度を著しく低減させ
ている。材料全体にわたる繊維の均一な分散が明らかで
ある。
他の研究者らが、マトリックス前駆体としてメソフェ
ーズ・ピッチを用いると、最終部品の密度は少なくとも
1.5g/ccであり、2400℃に至るまでの温度での黒鉛化に
より、1.7g/ccもの高さに到達し得ることを示してい
る。ジェイ・ダブリュウ・クレット（Klett,J.W.）、
「高熱伝導性炭素／炭素複合材料」、ディサーテイショ
ン（Dissertation）博士、クレムソン（Clemson）大
学、クレムソン、エス・シー（SC）、1994年、及びジェ
イ・エル・ホワイト（White,J.L.）及びピー・エム・シ
ーファー（P.M.Sheaffer）、炭素、27巻、697頁、1989
年。
ーズ・ピッチを用いると、最終部品の密度は少なくとも
1.5g/ccであり、2400℃に至るまでの温度での黒鉛化に
より、1.7g/ccもの高さに到達し得ることを示してい
る。ジェイ・ダブリュウ・クレット（Klett,J.W.）、
「高熱伝導性炭素／炭素複合材料」、ディサーテイショ
ン（Dissertation）博士、クレムソン（Clemson）大
学、クレムソン、エス・シー（SC）、1994年、及びジェ
イ・エル・ホワイト（White,J.L.）及びピー・エム・シ
ーファー（P.M.Sheaffer）、炭素、27巻、697頁、1989
年。
方法Ａは、何ら緻密化工程を有さないことに気付くこ
とが重要である。それゆえ、方法Ｂによる、ピッチ（又
はポリアクリロニトリル）繊維をメソフェーズ・ピッチ
・マトリックス前駆体と共に用いる更なるプロセスを、
以下に説明する。
とが重要である。それゆえ、方法Ｂによる、ピッチ（又
はポリアクリロニトリル）繊維をメソフェーズ・ピッチ
・マトリックス前駆体と共に用いる更なるプロセスを、
以下に説明する。
方法Ｂ 1. 適切な炭素繊維（ポリアクリロニトリル又はピッ
チ）と繊維長を選びなさい。
チ）と繊維長を選びなさい。
2. 細断（チョップ）された炭素繊維をメソフェーズ・
ピッチ粉末及びリジダイザー（ポリエチレングリコール
等）と混合し、水中で当該混合物をスラリー化しなさ
い。ピッチ粉末の水への分散を促進するために、界面活
性剤又は分散剤（２−ブトキシエタノール等）が必要と
されるかもしれない。
ピッチ粉末及びリジダイザー（ポリエチレングリコール
等）と混合し、水中で当該混合物をスラリー化しなさ
い。ピッチ粉末の水への分散を促進するために、界面活
性剤又は分散剤（２−ブトキシエタノール等）が必要と
されるかもしれない。
3. 所望の形の部品になるように、真空成形しなさい。
4. 成形部品を、50℃にて14時間、熱対流炉内で乾燥
し、成形ジグから取り出しなさい。
し、成形ジグから取り出しなさい。
5. 2000psiまでの圧力で且つ650℃で、嵌め合せ型内で
熱圧し、且つそれを３時間保持しなさい。
熱圧し、且つそれを３時間保持しなさい。
6. 窒素下で３時間、炭化を行い、ピッチ・バインダー
を熱分解しなさい。
を熱分解しなさい。
7. 2400℃にて黒鉛化を行い、マトリックス中に黒鉛構
造を発現させ、熱伝導性及び機械強度を改良しなさい。
造を発現させ、熱伝導性及び機械強度を改良しなさい。
緻密された炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成
形物の製造のための他の例は、次の工程を含む： 工程1. 炭素繊維、炭化され得る有機粉末、リジダイザ
ー及び分散剤を含む水スラリーを提供しなさい。当該リ
ジダイザーは、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範
囲を有する。炭素繊維は、レーヨン、ポリアクリロニト
リル、等方性ピッチ、メソフェーズ・ピッチ及びそれら
の混合物等の材料から作られる。炭素繊維は、細断（チ
ョッピング）、微粉砕（ミリング）等のプロセスによっ
て微粉砕（コミニュート）される。炭素繊維は、20:1以
上のアスペクト比、10mm以下の長さ、及び約６μｍ〜約
16μｍの直径を有する。細断（チョップ）された炭素繊
維は、約1mm〜約10mmの長さを有する。微粉砕（ミル）
された炭素繊維は、約100μｍ超で約400μｍ未満の、よ
り具体的には、約200μｍ〜約400μｍの平均長さを有す
る。炭化され得る有機粉末は、メソフェーズ・ピッチ粉
末、粉末等方性ピッチ、フェノール樹脂及びそれらの混
合物からなる群から選択され、約30μｍ〜約100μｍの
平均粉末サイズを有する。
形物の製造のための他の例は、次の工程を含む： 工程1. 炭素繊維、炭化され得る有機粉末、リジダイザ
ー及び分散剤を含む水スラリーを提供しなさい。当該リ
ジダイザーは、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範
囲を有する。炭素繊維は、レーヨン、ポリアクリロニト
リル、等方性ピッチ、メソフェーズ・ピッチ及びそれら
の混合物等の材料から作られる。炭素繊維は、細断（チ
ョッピング）、微粉砕（ミリング）等のプロセスによっ
て微粉砕（コミニュート）される。炭素繊維は、20:1以
上のアスペクト比、10mm以下の長さ、及び約６μｍ〜約
16μｍの直径を有する。細断（チョップ）された炭素繊
維は、約1mm〜約10mmの長さを有する。微粉砕（ミル）
された炭素繊維は、約100μｍ超で約400μｍ未満の、よ
り具体的には、約200μｍ〜約400μｍの平均長さを有す
る。炭化され得る有機粉末は、メソフェーズ・ピッチ粉
末、粉末等方性ピッチ、フェノール樹脂及びそれらの混
合物からなる群から選択され、約30μｍ〜約100μｍの
平均粉末サイズを有する。
表１には、本発明で使用されたあるいは使用され得
る、種々の炭化され得る有機粉末の軟化点温度及び揮発
温度の一覧を示す。
る、種々の炭化され得る有機粉末の軟化点温度及び揮発
温度の一覧を示す。
表１ 炭化され得る有機粉末 軟化点温度 揮発温度 メソフェーズ・ピッチ 230℃−380℃ 400℃−650℃ 等方性ピッチ 130℃−200℃ 400℃−650℃ フェノール樹脂 50℃−75℃ 400℃−650℃ 分散剤は、２−ブトキシエタノール、液体洗剤、イソ
プロパノール及びそれらの混合物からなる群から選択さ
れる。リジダイザーは、約49℃以上で約91℃までの温度
範囲内の軟化点と、140℃以下から約200℃までの揮発温
度範囲とを有する、水溶性有機固体である。リジダイザ
ーは、パラフィンろう、ポリエチレングリコール及びそ
れらの混合物等の群から選択される。
プロパノール及びそれらの混合物からなる群から選択さ
れる。リジダイザーは、約49℃以上で約91℃までの温度
範囲内の軟化点と、140℃以下から約200℃までの揮発温
度範囲とを有する、水溶性有機固体である。リジダイザ
ーは、パラフィンろう、ポリエチレングリコール及びそ
れらの混合物等の群から選択される。
工程2. スラリーを真空成形し、成形部品を形成しなさ
い。
い。
工程3. 成形部品を、リジダイザーの軟化点温度範囲よ
りも高い温度で且つリジダイザーの揮発温度範囲よりも
低い温度で乾燥し、乾燥硬化された成形部品であって、
その中に均一に分散されており且つ任意に配向している
前記炭素繊維を有する部品を形成しなさい。乾燥工程
は、成形部品を75℃にて14時間加熱することを含む。
りも高い温度で且つリジダイザーの揮発温度範囲よりも
低い温度で乾燥し、乾燥硬化された成形部品であって、
その中に均一に分散されており且つ任意に配向している
前記炭素繊維を有する部品を形成しなさい。乾燥工程
は、成形部品を75℃にて14時間加熱することを含む。
工程4. 乾燥硬化された成形部品を、約200psig〜約200
0psigの圧力で且つ約130℃〜約400℃の温度で嵌め合せ
型内で熱圧し、熱圧された部品を形成しなさい。具体的
な熱圧温度は、どのような炭化され得る有機粉末が使用
されるかに依存するであろう。具体的な炭化され得る有
機粉末が、十分に軟化され、硬質化された成形部品中を
完全に流動できることが重要である。加えて、具体的な
リジダイザーが、そのプロセスの間に除去され、残留物
による汚れ（コンタミネーション）が防がれることが重
要である。より具体的には、熱圧は、2000psiまでの圧
力で且つ約130℃〜約300℃の温度で３時間、乾燥された
成形部品を、嵌め合せ型内で圧することを含む。あるい
は、熱圧は、加えて、約400℃〜約650℃の範囲内のある
いは650℃を超える温度での、約2000psiまでの圧力で
の、熱圧プレス機内での、嵌め合せ型内での、熱圧され
た部品それ自体の炭化を含む。
0psigの圧力で且つ約130℃〜約400℃の温度で嵌め合せ
型内で熱圧し、熱圧された部品を形成しなさい。具体的
な熱圧温度は、どのような炭化され得る有機粉末が使用
されるかに依存するであろう。具体的な炭化され得る有
機粉末が、十分に軟化され、硬質化された成形部品中を
完全に流動できることが重要である。加えて、具体的な
リジダイザーが、そのプロセスの間に除去され、残留物
による汚れ（コンタミネーション）が防がれることが重
要である。より具体的には、熱圧は、2000psiまでの圧
力で且つ約130℃〜約300℃の温度で３時間、乾燥された
成形部品を、嵌め合せ型内で圧することを含む。あるい
は、熱圧は、加えて、約400℃〜約650℃の範囲内のある
いは650℃を超える温度での、約2000psiまでの圧力で
の、熱圧プレス機内での、嵌め合せ型内での、熱圧され
た部品それ自体の炭化を含む。
工程5. 熱圧された部品を、不活性雰囲気下において、
緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成
形物を形成するのに十分な時間及び温度で炭化しなさ
い。炭化は、窒素下で３時間、約650℃〜約1000℃の範
囲内の温度で行われる。緻密にされた炭素マトリックス
炭素繊維複合材料予備成形物は、1.1g/ccを超える密度
を有する。
緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成
形物を形成するのに十分な時間及び温度で炭化しなさ
い。炭化は、窒素下で３時間、約650℃〜約1000℃の範
囲内の温度で行われる。緻密にされた炭素マトリックス
炭素繊維複合材料予備成形物は、1.1g/ccを超える密度
を有する。
緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備
成形物は、2400℃にて黒鉛化され、黒鉛構造のマトリッ
クスを有する緻密にされた炭素結合炭素繊維複合材料を
形成する。
成形物は、2400℃にて黒鉛化され、黒鉛構造のマトリッ
クスを有する緻密にされた炭素結合炭素繊維複合材料を
形成する。
本発明者等の材料から得られたデータ（図２−４）に
基づき、いくつかの情報がもたらされ得る。硬い一体式
（モノリシック）の予備成形物は、CVIによる緻密化を
行うに相応しい、十分な連続多孔度を有する形で製造さ
れ得る。予備成形物は、繊維の損傷なしに容易に熱圧さ
れ得、且つ、依然として、繊維の任意の（ランダムな）
配向を保持している。プロセス時間は、現在の製造技術
よりも短い時間で且つずっと小さい労働強度で、もしか
すると大きさの程度に従い得る。このプロセスは、メソ
フェーズ・ピッチを用い、熱圧工程は一回だけで高密度
の部品を形成するために使用され得る。それにより、成
形加工時間及び部品コストは、劇的に低減される。これ
は、図12に示されており、同図においては、メソフェー
ズ・ピッチに由来する炭素が繊維上に均一に堆積してお
り、それに伴って、多孔度が低減されている。
基づき、いくつかの情報がもたらされ得る。硬い一体式
（モノリシック）の予備成形物は、CVIによる緻密化を
行うに相応しい、十分な連続多孔度を有する形で製造さ
れ得る。予備成形物は、繊維の損傷なしに容易に熱圧さ
れ得、且つ、依然として、繊維の任意の（ランダムな）
配向を保持している。プロセス時間は、現在の製造技術
よりも短い時間で且つずっと小さい労働強度で、もしか
すると大きさの程度に従い得る。このプロセスは、メソ
フェーズ・ピッチを用い、熱圧工程は一回だけで高密度
の部品を形成するために使用され得る。それにより、成
形加工時間及び部品コストは、劇的に低減される。これ
は、図12に示されており、同図においては、メソフェー
ズ・ピッチに由来する炭素が繊維上に均一に堆積してお
り、それに伴って、多孔度が低減されている。
伝統的なc/c（炭素／炭素）ブレーキの製造には、お
よそ６ヶ月を要する。硬質予備成形物の製造のためのこ
こに開示された技術とCVIによる緻密化の使用により、
成形加工時間をおよそ１又は２ヶ月に低減することがで
きる。更に又、ピッチに基づく予備成形物の加圧炭化に
より、成形加工時間は、おそらく約１週間に低減され得
る。それゆえ、このプロセスの有利さは、成形加工時間
の十分な低減にある。
よそ６ヶ月を要する。硬質予備成形物の製造のためのこ
こに開示された技術とCVIによる緻密化の使用により、
成形加工時間をおよそ１又は２ヶ月に低減することがで
きる。更に又、ピッチに基づく予備成形物の加圧炭化に
より、成形加工時間は、おそらく約１週間に低減され得
る。それゆえ、このプロセスの有利さは、成形加工時間
の十分な低減にある。
この技術で成形加工された炭素／炭素では、微粉砕
（ミル）された繊維が任意の（ランダムな）分布と配向
とを有しており、そのために、非常に均質な材料を生じ
ているであろう。そのような材料は、従来の技術で成形
加工されたものと比べて、非常に優れた熱特性及び機械
特性を示すであろう。炭素／炭素ブレーキ・ディスクの
速い成形加工により、より廉価なブレーキ集成部品がも
たらされるであろう。そして、それゆえ、乗用車等の大
きな市場への浸透が可能となるであろう。
（ミル）された繊維が任意の（ランダムな）分布と配向
とを有しており、そのために、非常に均質な材料を生じ
ているであろう。そのような材料は、従来の技術で成形
加工されたものと比べて、非常に優れた熱特性及び機械
特性を示すであろう。炭素／炭素ブレーキ・ディスクの
速い成形加工により、より廉価なブレーキ集成部品がも
たらされるであろう。そして、それゆえ、乗用車等の大
きな市場への浸透が可能となるであろう。
本発明に独特の特徴及び有利さは、次の通りである。
伝統的なc/cブレーキの製造には、およそ６ヶ月を要す
る。一方、硬質予備成形物の製造のためのここに開示さ
れた技術とCVIによる緻密化の使用により、成形加工時
間をおよそ１又は２ヶ月に低減することができる。更に
又、ピッチに基づく予備成形物の加圧炭化により、成形
加工時間は、おそらく約１週間に低減され得る。それゆ
え、このプロセスの有利さは、成形加工時間の十分な低
減にある。
伝統的なc/cブレーキの製造には、およそ６ヶ月を要す
る。一方、硬質予備成形物の製造のためのここに開示さ
れた技術とCVIによる緻密化の使用により、成形加工時
間をおよそ１又は２ヶ月に低減することができる。更に
又、ピッチに基づく予備成形物の加圧炭化により、成形
加工時間は、おそらく約１週間に低減され得る。それゆ
え、このプロセスの有利さは、成形加工時間の十分な低
減にある。
本発明の替わり得る変形態様及び／又は使用には、次
のものがある。大きな機械加工が可能なc/c部品;CVI又
は溶融含浸による緻密化のための、複雑な形状の予備成
形物の成形加工（このプロセスは、部品全体にわたって
均質に分布された酸化防止剤又は他の添加剤を含むc/c
を成形加工するために、使用され得る）；燃焼エンジン
のピストン；再突入ビークルのための防熱材；タービン
・ローター;RFアンテナ・レフレクター；骨折の一体固
定；代用股関節及び／又はバイオ・インプラント。
のものがある。大きな機械加工が可能なc/c部品;CVI又
は溶融含浸による緻密化のための、複雑な形状の予備成
形物の成形加工（このプロセスは、部品全体にわたって
均質に分布された酸化防止剤又は他の添加剤を含むc/c
を成形加工するために、使用され得る）；燃焼エンジン
のピストン；再突入ビークルのための防熱材；タービン
・ローター;RFアンテナ・レフレクター；骨折の一体固
定；代用股関節及び／又はバイオ・インプラント。
現在、何が本発明の好適態様として考えられるかにつ
いては、示されており且つ説明されているけれども、付
随する請求項によって定義された本発明の範囲から離れ
ることなしに、その範囲内で様々な変更及び修飾が行わ
れ得ることが、当業者には明らかであろう。
いては、示されており且つ説明されているけれども、付
随する請求項によって定義された本発明の範囲から離れ
ることなしに、その範囲内で様々な変更及び修飾が行わ
れ得ることが、当業者には明らかであろう。
フロントページの続き (72)発明者 ベイリー、ジェフリー・エル アメリカ合衆国、テネシー州 37716、 クリントン、スイート・レーン 223 (56)参考文献 米国特許5382392（ＵＳ，Ａ) 米国特許5147588（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/83
Claims (22)
- 【請求項１】次の工程を含む緻密にされた炭素マトリッ
クス炭素繊維複合材料予備成形物の製造方法： 工程1. 炭素繊維、炭化され得る有機粉末及びリジダイ
ザー（当該リジダイザーは、ある軟化点温度範囲及びあ
る揮発温度範囲を有する）を含む水スラリーを提供す
る； 工程2. 前記スラリーを真空成形し、成形部品を形成す
る； 工程3. 前記成形部品を、前記リジダイザーの前記軟化
点温度範囲よりも高い温度で且つ前記リジダイザーの前
記揮発温度範囲よりも低い温度で乾燥し、乾燥硬化され
た成形部品であって、その中に均一に分散されており且
つ任意に配向している前記炭素繊維を有する部品を形成
する； 工程4. 前記の乾燥硬化された成形部品を熱圧し、熱圧
された部品を形成する；及び 工程5. 前記の熱圧された部品を、不活性雰囲気下にお
いて、緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料
予備成形物を形成するのに十分な時間及び温度で炭化す
る。 - 【請求項２】次の工程を含む緻密にされた炭素マトリッ
クス炭素繊維複合材料予備成形物の製造方法： 工程1. 炭素繊維、炭化され得る有機粉末、リジダイザ
ー（当該リジダイザーは、ある軟化点温度範囲及びある
揮発温度範囲を有する）及び分散剤を含む水スラリーを
提供する； 工程2. 前記スラリーを真空成形し、成形部品を形成す
る； 工程3. 前記成形部品を、前記リジダイザーの前記軟化
点温度範囲よりも高い温度で且つ前記リジダイザーの前
記揮発温度範囲よりも低い温度で乾燥し、乾燥硬化され
た成形部品であって、その中に均一に分散されており且
つ任意に配向している前記炭素繊維を有する部品を形成
する； 工程4. 前記の乾燥硬化された成形部品を、1.47MPa〜1
4.7MPa（200psig〜2000psig）の圧力で且つ130℃〜400
℃の温度で熱圧し、熱圧された部品を形成する；及び 工程5. 前記の熱圧された部品を、不活性雰囲気下にお
いて、緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料
予備成形物を形成するのに十分な時間及び温度で炭化す
る。 - 【請求項３】前記炭素繊維が、レーヨン、等方性ピッ
チ、メソフェーズ・ピッチ、ポリアクリロニトリル及び
それらの混合物からなる群から選択される材料から作ら
れる、請求項２の方法。 - 【請求項４】前記炭素繊維が、細断（チョッピング）、
微粉砕（ミリング）及びそれら組み合わせからなる群か
ら選択されるプロセスによって微粉砕（コミニュート）
される、請求項２の方法。 - 【請求項５】前記炭素繊維が、100μｍ〜400μｍの長さ
と20:1以上のアスペクト比を有する、請求項２の方法。 - 【請求項６】前記炭素繊維が、1mm〜10mmの長さと６μ
ｍ〜16μｍの直径を有する細断（チョップ）された炭素
繊維である、請求項２の方法。 - 【請求項７】前記炭素繊維が、100μｍ超で400μｍ未満
の平均長さと６μｍ〜16μｍの直径を有する微粉砕（ミ
ル）された炭素繊維である、請求項２の方法。 - 【請求項８】前記炭素繊維が、10mm以下の長さを有す
る、請求項２の方法。 - 【請求項９】前記の炭化され得る有機粉末が、メソフェ
ーズ・ピッチ粉末、粉末等方性ピッチ、フェノール樹脂
及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項
２の方法。 - 【請求項１０】前記の炭化され得る有機粉末が、30μｍ
〜100μｍの平均粉末サイズを有する、請求項２の方
法。 - 【請求項１１】前記分散剤が、２−ブトキシエタノー
ル、液体洗剤、イソプロパノール及びそれらの混合物か
らなる群から選択される、請求項２の方法。 - 【請求項１２】前記乾燥工程が、工程２で得られた前記
成形部品を50℃にて14時間加熱することを含む、請求項
２の方法。 - 【請求項１３】前記リジダイザーが、49℃以上で91℃ま
での軟化点温度範囲と、140℃以下から200℃までの揮発
温度範囲とを有する水溶性有機固体である、請求項２の
方法。 - 【請求項１４】前記リジダイザーが、パラフィンろう、
ポリエチレングリコール及びそれらの混合物からなる群
から選択される、請求項２の方法。 - 【請求項１５】前記の緻密にされた炭素マトリックス炭
素繊維複合材料予備成形物が、1.1g/cm3を超える密度を
有する、請求項２の方法。 - 【請求項１６】前記熱圧が、13.8MPa（2000psi）までの
圧力で且つ130℃の温度で３時間、前記の乾燥硬化され
た成形部品を嵌め合せ型内で圧することを含む、請求項
２の方法。 - 【請求項１７】前記炭化が窒素下で３時間行われる、請
求項２の方法。 - 【請求項１８】前記の炭化され得る有機粉末がメソフェ
ーズ・ピッチ粉末である、請求項２の方法。 - 【請求項１９】前記の緻密にされた炭素マトリックス炭
素繊維複合材料予備成形物が、2400℃にて黒鉛化され、
黒鉛構造のマトリックスを有する緻密にされた炭素マト
リックス炭素繊維複合材料を形成する、請求項２の方
法。 - 【請求項２０】次の工程を含む方法によって製造され
た、緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予
備成形物： 工程1. 炭素繊維、炭化され得る有機粉末としてのメソ
フェーズ・ピッチ粉末及びリジダイザー（当該リジダイ
ザーは、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範囲を有
する）を含む水スラリーを提供する； 工程2. 前記スラリーを真空成形し、成形部品を形成す
る； 工程3. 前記成形部品を、前記リジダイザーの前記軟化
点温度範囲よりも高い温度で且つ前記リジダイザーの前
記揮発温度範囲よりも低い温度で乾燥し、乾燥硬化され
た成形部品であって、その中に均一に分散されており且
つ任意に配向している前記炭素繊維を有する部品を形成
する； 工程4. 前記の乾燥硬化された成形部品を熱圧し、熱圧
された部品を形成する；及び 工程5. 前記の熱圧された部品を、不活性雰囲気下にお
いて、黒鉛構造のマトリックスを有する緻密にされた炭
素マトリックス炭素繊維複合材料予備成形物を形成する
のに十分な時間及び温度で炭化する。 - 【請求項２１】前記熱圧が、13.8MPa（2000psi）までの
圧力で且つ400℃〜650℃の温度で、嵌め合せ型内で、前
記の乾燥された成形部品それ自体を炭化することを含
む、請求項２の方法。 - 【請求項２２】次の工程含む方法によって製造された、
緻密にされた炭素マトリックス炭素繊維複合材料予備成
形物： 工程1. 炭素繊維、炭化され得る有機粉末としてのメソ
フェーズ・ピッチ粉末、リジダイザー（当該リジダイザ
ーは、ある軟化点温度範囲及びある揮発温度範囲を有す
る）及び分散剤を含む水スラリーを提供する； 工程2. 前記スラリーを真空成形し、成形部品を形成す
る； 工程3. 前記成形部品を、前記リジダイザーの前記軟化
点温度範囲よりも高い温度で且つ前記リジダイザーの前
記揮発温度範囲よりも低い温度で乾燥し、乾燥硬化され
た成形部品であって、その中に均一に分散されており且
つ任意に配向している前記炭素繊維を有する部品を形成
する； 工程4. 前記の乾燥硬化された成形部品を1.47MPa〜14.
7MPa（200psig〜2000psig）の圧力で且つ130℃〜400℃
の温度で熱圧し、熱圧された部品を形成する；及び 工程5. 前記の熱圧された部品を、不活性雰囲気下にお
いて、黒鉛構造のマトリックスを有する緻密にされた炭
素マトリックス炭素繊維複合材料予備成形物を形成する
のに十分な時間及び温度で炭化する。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/444,986 | 1995-05-19 | ||
| US08/444,986 US5744075A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Method for rapid fabrication of fiber preforms and structural composite materials |
| PCT/US1995/013798 WO1996036473A1 (en) | 1995-05-19 | 1995-11-17 | Method for rapid fabrication of fiber preforms and structural composite materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11505205A JPH11505205A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3309858B2 true JP3309858B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=23767187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53478496A Expired - Fee Related JP3309858B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-11-17 | 繊維予備成形物及び構造用複合材料の速い成形加工方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5744075A (ja) |
| EP (1) | EP0827445B1 (ja) |
| JP (1) | JP3309858B2 (ja) |
| AU (1) | AU4894396A (ja) |
| DE (1) | DE69522478T2 (ja) |
| WO (1) | WO1996036473A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101620943B1 (ko) * | 2015-10-12 | 2016-05-13 | 극동씰테크 주식회사 | 피치계 탄소섬유를 포함하는 복합탄소재, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 카본롤러 |
| KR20210148568A (ko) * | 2020-05-30 | 2021-12-08 | 극동씰테크 주식회사 | 탄소소재를 이용한 차량용 진공펌프용 로타 및 베인과 그 제조방법 |
Families Citing this family (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19646094C2 (de) * | 1996-11-08 | 1999-03-18 | Sintec Keramik Gmbh | Verfahren zur chemischen Gasphaseninfiltration von refraktären Stoffen, insbesondere Kohlenstoff und Siliziumkarbid, sowie Verwendung des Verfahrens |
| US6248392B1 (en) | 1996-12-20 | 2001-06-19 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Ondersoek Tno | Method for manufacturing a fiber-reinforced bioactive ceramic implant |
| NL1004867C2 (nl) * | 1996-12-20 | 1998-06-23 | Tno | Met vezels versterkt bio-keramisch composietmateriaal. |
| US6255234B1 (en) * | 1997-01-30 | 2001-07-03 | Hitco Carbon Composites, Inc. | Ultra low friction carbon/carbon composites for extreme temperature applications |
| JP4163270B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2008-10-08 | 本田技研工業株式会社 | 湿式摩擦クラッチ用ｃ／ｃコンポジット製クラッチディスクおよびその製造方法 |
| US6679965B1 (en) * | 1997-06-04 | 2004-01-20 | Alliant Techsystems Inc. | Low density composite rocket nozzle components and process for making the same from standard density phenolic matrix, fiber reinforced materials |
| US6126874A (en) * | 1997-11-14 | 2000-10-03 | Alliedsignal Inc. | Process of making a graphitizable foam preform |
| US6299810B1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-10-09 | Michael Richarde, Llc | Method for manufacturing a carbon fiber composite |
| US6090477A (en) * | 1998-09-11 | 2000-07-18 | Ut-Battelle, Llc | Gas storage carbon with enhanced thermal conductivity |
| US6093482A (en) * | 1998-12-16 | 2000-07-25 | Daewoo Heavy Industries Ltd. | Carbon-carbon composite for friction products and method of making same |
| US6521152B1 (en) | 2000-03-16 | 2003-02-18 | Honeywell International Inc. | Method for forming fiber reinforced composite parts |
| US6524438B2 (en) | 2000-07-07 | 2003-02-25 | Honeywell International Inc. | Method for making preforms |
| DE10157782A1 (de) * | 2001-11-28 | 2003-06-12 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Implantat sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen |
| US6764628B2 (en) * | 2002-03-04 | 2004-07-20 | Honeywell International Inc. | Composite material comprising oriented carbon nanotubes in a carbon matrix and process for preparing same |
| US6699427B2 (en) | 2002-07-26 | 2004-03-02 | Ucar Carbon Company Inc. | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing |
| US7404936B2 (en) | 2002-10-22 | 2008-07-29 | Velocys | Catalysts, in microchannel apparatus, and reactions using same |
| US7207424B2 (en) * | 2002-12-03 | 2007-04-24 | Ucar Carbon Company Inc. | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing |
| US6878331B2 (en) | 2002-12-03 | 2005-04-12 | Ucar Carbon Company Inc. | Manufacture of carbon composites by hot pressing |
| US20040155382A1 (en) * | 2002-12-03 | 2004-08-12 | Dai Huang | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing |
| US7678307B1 (en) * | 2004-04-14 | 2010-03-16 | Materials Innovation Technologies, Llc | Vortex control in slurry molding applications |
| US20050248067A1 (en) * | 2004-04-14 | 2005-11-10 | Geiger Ervin Jr | Molder for pulp, slurry, other suspensions |
| US20100261014A1 (en) * | 2004-04-14 | 2010-10-14 | Geiger Jr Ervin | Utilization of recycled carbon fiber |
| US7666475B2 (en) | 2004-12-14 | 2010-02-23 | Siemens Energy, Inc. | Method for forming interphase layers in ceramic matrix composites |
| US7455433B2 (en) * | 2005-01-05 | 2008-11-25 | The L.D. Kichler Co. | Light fixture with quick support assembly |
| US7503960B2 (en) * | 2005-03-15 | 2009-03-17 | Philip Morris Usa Inc. | Smoking articles and filters with carbon fiber composite molecular sieve sorbent |
| US20060261504A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Simpson Allen H | Carbon-carbon composite preform made with carbon fiber and pitch binder |
| WO2006127889A2 (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Velocys Inc. | Support for use in microchannel processing |
| WO2006129632A1 (ja) | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Kaneka Corporation | グラファイトフィルムの製造方法、およびその方法で製造されたグラファイトフィルム |
| US20100078839A1 (en) * | 2005-06-23 | 2010-04-01 | Honeywell International Inc. | Pitch densification of carbon fiber preforms |
| US7708863B2 (en) * | 2005-08-24 | 2010-05-04 | Raytech Composites, Inc. | Process for molding a friction wafer |
| EP1845075B1 (de) | 2006-04-11 | 2016-04-06 | SGL Carbon SE | Formkörper aus carbonfaserverstärktem Kohlenstoff und ein Verfahren zur deren Herstellung |
| US20070262200A1 (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-15 | Honeywell International Inc. | Extra long life carbon-carbon friction material |
| US8105649B1 (en) | 2007-08-09 | 2012-01-31 | Imaging Systems Technology | Fabrication of silicon carbide shell |
| US20090084639A1 (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-02 | James Colegrove | Bicycle brake system |
| CA2640893A1 (en) | 2007-10-05 | 2009-04-05 | Her Majesty The Queen As Representative By The Minister Of National Defence Of Her Majesty's Canadian Government | Production of carbonaceous porous bodies for use in filtration systems |
| WO2010033538A2 (en) | 2008-09-18 | 2010-03-25 | Hawk Corporation | Carbon fiber reinforced carbon matrix composite for brake pad back plate |
| US8585934B2 (en) * | 2009-02-17 | 2013-11-19 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Composites comprising carbon nanotubes on fiber |
| EP2431326B1 (en) | 2009-05-06 | 2016-11-02 | Incubation Alliance Inc. | Manufacturing method of a carbon material |
| KR102040742B1 (ko) * | 2009-07-17 | 2019-11-05 | 씨에프피 콤포지츠 리미티드 | 섬유 매트릭스 및 섬유 매트릭스의 제조 방법 |
| AU2010350690A1 (en) * | 2009-11-23 | 2012-04-19 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | CNT-tailored composite air-based structures |
| US20110123735A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Cnt-infused fibers in thermoset matrices |
| US20110124253A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Cnt-infused fibers in carbon-carbon composites |
| CN103079805B (zh) * | 2009-12-14 | 2015-02-11 | 应用纳米结构方案公司 | 含有碳纳米管并入的纤维材料的防火复合材料和制品 |
| JP5830471B2 (ja) * | 2010-02-02 | 2015-12-09 | アプライド ナノストラクチャード ソリューションズ リミテッド ライアビリティー カンパニーＡｐｐｌｉｅｄ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， Ｌｌｃ | 平行に配列されたカーボン・ナノチューブを含むカーボン・ナノチューブ導入繊維材料の生産方法 |
| JP5662077B2 (ja) | 2010-08-04 | 2015-01-28 | イビデン株式会社 | 炭素繊維構造体の製造方法 |
| JP5662078B2 (ja) * | 2010-08-04 | 2015-01-28 | イビデン株式会社 | Ｃ／ｃ複合材成形体及びその製造方法 |
| US9017854B2 (en) | 2010-08-30 | 2015-04-28 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Structural energy storage assemblies and methods for production thereof |
| EP2737015A2 (en) | 2011-07-29 | 2014-06-04 | Saudi Arabian Oil Company | Process for reducing the total acid number in refinery feedstocks |
| DE102012100176B4 (de) | 2012-01-10 | 2016-11-17 | Cvt Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur chemischen Gasphaseninfiltration von wenigstens einem refraktären Stoff |
| RU2510387C1 (ru) * | 2012-11-22 | 2014-03-27 | Открытое акционерное общество "Авиационная корпорация "Рубин" (ОАО "АК "Рубин") | Способ получения фрикционного композиционного углерод-углеродного материала и материал |
| CN106747552B (zh) * | 2017-02-23 | 2022-07-05 | 辽宁奥亿达新材料有限公司 | 一种高性能复合碳纤维保温筒的制造方法 |
| KR102080269B1 (ko) * | 2019-08-28 | 2020-02-25 | (주)에스플러스컴텍 | 복합재료 제품의 제조방법 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4152482A (en) * | 1978-05-10 | 1979-05-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Anisotropic fibrous thermal insulator of relatively thick cross section and method for making same |
| US4500328A (en) * | 1983-02-22 | 1985-02-19 | Gilbert W. Brassell | Bonded carbon or ceramic fiber composite filter vent for radioactive waste |
| US4863771A (en) * | 1985-08-22 | 1989-09-05 | The Budd Company | Hollow fiber reinforced structure and method of making same |
| US4772508A (en) * | 1986-01-24 | 1988-09-20 | Brassell Gilbert W | Activated carbon-carbon composite of high surface area and high compressive strength |
| US4818448A (en) * | 1987-06-17 | 1989-04-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for fabricating light weight carbon-bonded carbon fiber composites |
| JPH01252577A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-09 | Nippon Oil Co Ltd | 炭素／炭素複合材料の製造法 |
| EP0630875B1 (en) * | 1988-04-28 | 1999-08-04 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Carbon fiber-reinforced carbon composite materials, processes for their production, and first walls of nuclear fusion reactors employing them |
| JPH0323265A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-31 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | 摩擦材用ハイブリッドｃ／ｃコンポジットとその製法 |
| US5039465A (en) * | 1990-04-24 | 1991-08-13 | The Budd Company | Method and apparatus for forming fiber reinforced plastic preforms from a wet slurry |
| JPH0416331A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-21 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ネジ部材の製造方法 |
| JPH0416555A (ja) * | 1990-05-11 | 1992-01-21 | Nippon Oil Co Ltd | 炭素／炭素複合材料の製造法 |
| JPH0517225A (ja) * | 1990-12-28 | 1993-01-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法 |
| US5286326A (en) * | 1992-05-12 | 1994-02-15 | The Budd Company | Method for binding fibers in a fiber reinforced preform using an electromagnetic field to melt binding fibers |
| US5313325A (en) * | 1992-07-20 | 1994-05-17 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Blackbody material |
| US5243464A (en) * | 1992-07-20 | 1993-09-07 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Damage tolerant light absorbing material |
| US5382392A (en) * | 1993-02-05 | 1995-01-17 | Alliedsignal Inc. | Process for fabrication of carbon fiber-reinforced carbon composite material |
-
1995
- 1995-05-19 US US08/444,986 patent/US5744075A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-17 EP EP95944726A patent/EP0827445B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-17 AU AU48943/96A patent/AU4894396A/en not_active Abandoned
- 1995-11-17 JP JP53478496A patent/JP3309858B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-17 WO PCT/US1995/013798 patent/WO1996036473A1/en active IP Right Grant
- 1995-11-17 DE DE69522478T patent/DE69522478T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-12-30 US US08/774,748 patent/US5871838A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101620943B1 (ko) * | 2015-10-12 | 2016-05-13 | 극동씰테크 주식회사 | 피치계 탄소섬유를 포함하는 복합탄소재, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 카본롤러 |
| KR20210148568A (ko) * | 2020-05-30 | 2021-12-08 | 극동씰테크 주식회사 | 탄소소재를 이용한 차량용 진공펌프용 로타 및 베인과 그 제조방법 |
| KR102410956B1 (ko) | 2020-05-30 | 2022-06-21 | 극동씰테크 주식회사 | 탄소소재를 이용한 차량용 진공펌프용 로타 및 베인과 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69522478T2 (de) | 2001-12-13 |
| US5744075A (en) | 1998-04-28 |
| EP0827445A1 (en) | 1998-03-11 |
| EP0827445A4 (en) | 1998-12-09 |
| JPH11505205A (ja) | 1999-05-18 |
| WO1996036473A1 (en) | 1996-11-21 |
| US5871838A (en) | 1999-02-16 |
| DE69522478D1 (de) | 2001-10-04 |
| EP0827445B1 (en) | 2001-08-29 |
| AU4894396A (en) | 1996-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3309858B2 (ja) | 繊維予備成形物及び構造用複合材料の速い成形加工方法 | |
| CN1744974B (zh) | 热压法制碳/碳复合材料 | |
| US6699427B2 (en) | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing | |
| JP4653294B2 (ja) | 繊維束で強化された複合材料 | |
| US7575799B2 (en) | Carbon fiber containing ceramic particles | |
| US6878331B2 (en) | Manufacture of carbon composites by hot pressing | |
| US20060261504A1 (en) | Carbon-carbon composite preform made with carbon fiber and pitch binder | |
| DE60125798T2 (de) | Verbundwerkstoffe mit keramischer matrix auf borcarbidbasis | |
| EP1911990A2 (en) | Carbon-carbon friction material with improved wear life | |
| JP2004509792A (ja) | 繊維束で強化された複合材料及びセラミックスマトリクスを含んだ摩擦又は滑り体 | |
| CA2335427C (en) | Carbon composites | |
| US6013371A (en) | Carbon artifacts and compositions and processes for their manufacture | |
| JP2009503396A (ja) | ブレーキディスクおよびクラッチディスクの改良またはブレーキディスクおよびクラッチディスクに関連する改良 | |
| US20040155382A1 (en) | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing | |
| JP2007161574A (ja) | 炭化珪素含有セラミックスを製造するための方法 | |
| JP2003238265A (ja) | 繊維強化セラミック材料からなる中空体の製造方法 | |
| US6261692B1 (en) | Carbon-carbon composites containing ceramic power and method for preparing the same | |
| JP2004002144A (ja) | 繊維強化セラミック材料からなる成形体の製造方法 | |
| EP3225871B1 (en) | High density carbon-carbon friction materials | |
| KR970008693B1 (ko) | 고밀도 탄소섬유강화 탄소복합재의 제조방법 | |
| CN116162447A (zh) | 一种石墨烯导热增强的碳/碳复合材料 | |
| EP1903016A1 (en) | Impregnation of stabilized pitch fiber performs with pitch during the preforming process | |
| JPS6153104A (ja) | 高強度炭素材料の製造方法 | |
| JPH10184749A (ja) | コンクリート用摺動材およびその製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |