JP3380271B2 - 炭素繊維強化炭素複合材の製造方法 - Google Patents
炭素繊維強化炭素複合材の製造方法Info
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Description
材の成形工程において、１つの金型内で同時に複数枚の
成形体を得る方法に関する。
「Ｃ／Ｃ複合材」という）は、ＰＡＮ系、ピッチ系、あ
るいはレーヨン系などの長短炭素繊維にフェノール樹
脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂あるいはピッチ類な
どの熱可塑性樹脂等を含浸、または混合して得られたプ
リプレグを加熱成形し、ついで非酸化性雰囲気中で焼成
し、さらに緻密化、黒鉛化処理して製造される。
熱性に優れ、かつ軽量であることから航空機や車両用の
ブレーキとしても用いられている。炭素繊維は、２次元
織物である織布や短繊維の形状でＣ／Ｃ複合材に用いら
れる。短繊維状であると、均一な摩擦面が容易に得られ
ること、安価であること等の理由により、摩擦材用とし
ては、短繊維で強化したＣ／Ｃ複合材が一般に用いられ
ている。短繊維強化型Ｃ／Ｃ複合材の成形方法として
は、短繊維状炭素繊維を溶媒中で均一に分散した後、該
溶媒を除去する抄紙法により作製したプリプレグを金型
へ充填して成形する方法、長繊維に樹脂を含浸した後チ
ョップしたいわゆるトウプリプレグを金型に充填して成
形する方法、さらには、短繊維のマットやウエブに樹脂
を含浸したプリプレグを金型に積層充填して成形する方
法等がある。
する複数枚のプリプレグを金型内で同時に成形する場合
には、プリプレグ同士が剥離できず一体化してしまうた
め、１回の成形で１枚の成形体しか得ることができない
という問題があった。本発明の目的は、Ｃ／Ｃ複合材の
製造において、該複合材用成形体の量産可能な方法を提
供するにある。
炭素複合材の成形工程において、成形金型内に、複数枚
の成形体を形成するためのプリプレグを各プリプレグ間
に離型層を介在させながら導入し、１５０〜３００℃で
押圧成形することにより、同時に多数枚の成形体を得る
ことを特徴とする炭素繊維強化炭素複合材の製造方法を
提供する。
るプリプレグは、抄紙法で作製したプリプレグ、トウプ
リプレグ、あるいは織物、２次元ランダム配列材、一方
向配列材、ニードルタイプ等の強化材に樹脂を含浸した
プリプレグ等のいずれでもよい。上記プリプレグを金型
へ一成形体分充填し、その上に離型層を重ね、さらにそ
の上に一成形体分のプリプレグを重ねる、という操作を
繰り返して、金型内にプリプレグを積層し、ついで押圧
成形する。離型層としては、成形体の離型を容易とする
ものであれば特に限定はなく、例えば、紙にシリコーン
を塗布した離型紙、紙をポリエチレンで被覆した後シリ
コーンを塗布した離型紙、真空バッグ成形で一般に用い
られているテフロンフィルムやポリイミドフィルム、Ｐ
ＥＴフィルムにシリコーンを塗布した離型フィルム、ガ
ラスクロスにシリコーンを含浸あるいは塗布した離型織
物、ステンレス板等が例示される。これらを単独で、あ
るいは組み合わせて使用してもよい。
は、ホットプレスを用いて、１５０〜３００℃、好まし
くは１８０〜２８０℃で押圧、成形される。本発明の方
法によれば、各プリプレグには同一の面圧をかけること
ができるので、各成形体は同一の圧力および温度条件下
で成形されるという利点がある。また各プリプレグの充
填量を変えることにより、厚みの異なる成形体を同時に
得ることもできる。得られた繊維強化成形体（ＦＲＰ）
は、その内部に離型層を持つため、容易に複数枚の成形
体に分離できる。分離された成形体を焼成、緻密化、さ
らに必要に応じて黒鉛化することにより、容易に複数枚
のＣ／Ｃ複合体を製造することができる。なお、積層さ
れたプリプレグにそのまま焼成、緻密化等の処理を加
え、ついで個々のプリプレグに剥離することもできる。
このＣ／Ｃ複合体は、金型内で１枚づつ成形して得られ
た成形体からのＣ／Ｃ複合体と同様な特性を有する。以
下本発明を実施例に基づいてより詳細に説明する。
長さに切断し、これをランダムウエバーを用いて解繊
し、２次元ランダムに配向した目付２００ｇ／ｍ2のシ
ートを得た。このシートにエタノールで希釈したフェノ
ール樹脂を含浸させた後乾燥し、２００ｇ／ｍ2の炭素
繊維に対し１３０ｇ／ｍ2のフェノール樹脂を含浸した
シートを作製した。次に金型に紙の表面にシリコーンを
塗布した離型紙を置き、この上に該シート一成形体分を
積層した。ついで該シート上に離型紙およびガラスクロ
スにシリコーンを含浸した離型織物を順次積層し、この
上に一成形体分のシートを積層し、さらにこの上に離型
紙および離型織物を順次積層した。
５０℃で加圧成形し、Ｖｆ≒４５％の２枚の成形体を得
た。この２枚の成形体の表面は、通常の１枚毎に成形し
た成形体の表面と変わらず良好であった。この２枚の成
形体をそれぞれ焼成、緻密化、黒鉛化して気孔率８％の
Ｃ／Ｃ複合材を得た。この物の物性は、１枚毎に成形し
て得られた成形体を焼成、緻密化、黒鉛化して得られた
Ｃ／Ｃ複合材と同等であった。
長さに切断し、これをランダムウエバーを用いて解繊
し、２次元ランダムに配向した目付２００ｇ／ｍ2のシ
ートを得た。このシートにエタノールで希釈したフェノ
ール樹脂を含浸させた後乾燥し、２００ｇ／ｍ2の炭素
繊維に対し１３０ｇ／ｍ2のフェノール樹脂を含浸した
シートを作製した。次に金型に紙の表面にシリコーンを
塗布した離型紙を置き、この上に該シート一成形体分を
積層した。ついで該シート上に離型紙およびガラスクロ
スにシリコーンを含浸した離型織物を順次積層し、この
上に一成形体分のシートを積層し、さらにこの上に離型
紙および離型織物を順次積層した。
５０℃で加圧成形し、Ｖｆ≒５０％の２枚の成形体を得
た。この２枚の成形体の表面は、通常の１枚毎に成形し
た成形体の表面と変わらず良好であった。この２枚の成
形体をそれぞれ焼成、緻密化、黒鉛化して気孔率８％の
Ｃ／Ｃ複合材を得た。この物の物性は１枚毎に成形して
得られた成形体を焼成、緻密化、黒鉛化して得られたＣ
／Ｃ複合材と同等であった。
長さに切断したもの３４０ｇを、１０リットルのフェノ
ール樹脂−アルコール溶液中に均一に分散してスラリー
状にした。このスラリーを外筒２１５ｍｍ、内筒５０ｍ
ｍであり、外筒と内筒間の底部に網目１５０メッシュの
スクリーンおよびスクリーンの下側に底板を有する成形
用型の外筒と内筒の間に投入した。さらに均一に撹拌し
た後、底板を引き抜き、炭素繊維が均一に分散したドー
ナツ状のプリフォームを得た。該プリフォームを同一内
外径を有する容器内で、７０℃で２時間乾燥し、６５０
ｇの一成形体分のプリプレグとした。次に金型に紙の表
面にシリコーンを塗布した離型紙を置き、この上に該プ
リプレグを充填した。ついで該プリプレグ上に離型紙お
よびガラスクロスにシリコーンを含浸した離型織物を順
次積層し、さらにこの上に金型と同一内外径を持つ２ｍ
ｍ厚さのステンレス板を置き、さらに離型紙を重ね、さ
らにこの上にプリプレグを重ね、さらにこの上に離型紙
および離型織物を順次積層した。
５０℃で加圧成形し、Ｖｆ≒５０％の２枚の成形体を得
た。この２枚の成形体の表面は、通常の１枚毎に成形し
た成形体の表面と変わらず良好であった。この２枚の成
形体をそれぞれ焼成、緻密化、黒鉛化して気孔率８％の
Ｃ／Ｃ複合材を得た。この物の物性は１枚毎に成形して
得られた成形体を焼成、緻密化、黒鉛化して得られたＣ
／Ｃ複合材と同等であった。
材の成形工程において、一つの金型内で同時に複数枚の
成形体を容易に得ることができる炭素繊維強化炭素複合
材の製造方法が提供される。
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素繊維強化炭素複合材の成形工程にお
いて、成形金型内に、複数枚の成形体を形成するための
プリプレグを各プリプレグ間に離型層を介在させながら
導入し、１５０〜３００℃で押圧成形することにより、
同時に多数枚の成形体を得ることを特徴とする炭素繊維
強化炭素複合材の製造方法。 - 【請求項２】 炭素繊維強化炭素複合材が、短繊維強化
型であって、該短繊維状の炭素繊維束が０.３〜１００
ｍｍの長さである請求項１記載の炭素繊維強化炭素複合
材の製造方法。 - 【請求項３】 離型層が、シリコーンを塗布又は含浸し
た紙、フィルム又は織物からなる請求項１又は２記載の
炭素繊維強化炭素複合材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26409392A JP3380271B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 炭素繊維強化炭素複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26409392A JP3380271B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 炭素繊維強化炭素複合材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692731A JPH0692731A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3380271B2 true JP3380271B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=17398416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26409392A Expired - Lifetime JP3380271B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 炭素繊維強化炭素複合材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380271B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10334881A1 (de) * | 2003-07-29 | 2005-03-03 | Sgl Carbon Ag | Verfahren zur Herstellung eines auf einem flächigen Carbonfaser-Gewebe basierenden Reibmaterials für Nassreibelemente und nach dem Verfahren hergestelltes Reibmaterial |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP26409392A patent/JP3380271B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0692731A (ja) | 1994-04-05 |
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