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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