JPH01159306A - ホットプレス用カーボン鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ｉｔ業上の利用分野） この発明は、常圧下、あるいは減圧下においてセラミラ
フ又は金属等の圧着、焼結に使用するホットプレス装置
の炉芯部を構成するホットプレス用カーボン鋳型に関し
、詳しくはカーボン鋳型が破損した場合のカーボン鋳型
の破損物やカーボン鋳型内に充填された被焼結物質の飛
び出しを防止するためのバックアップ構造を備えたホッ
トプレス用カーボン鋳型に関する。

（従来の技術） 従来、ホットプレス装置はセラミックや金属、あるいは
複合材料などの粉体あるいは仮成形体を加圧焼結するの
に広く使用されている。

このホットプレス装置の炉芯部は、第１図に示すように
、被焼結体（４）を充填する筒形状のカーボン鋳型（１
）、発熱体（誘導加熱ではコイル、抵抗加熱ではヒータ
）　（２）　、断熱材（コ）、スペーサ（５）、押棒（
６）、押台（７）により構成されている。

カーボン鋳型は耐熱性の点て最もすぐれたものの−っで
あるか、カーボン鋳型の素材であるカーボン成形体は脆
性材料であるので、押棒で３００　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ
’以上の圧力をかけホットブしスする場合、突然クラッ
クか入り破損することがある。

この場合、カーボン鋳型内に充填される被焼結体は、５
００℃〜２３００℃の高温で焼結されるものであるから
、ホットプレスの作業中にカーボン鋳型か破損すると、
カーボン鋳型の破片や高温の被焼結物質が飛び出して危
険であり、その後始末か大変である。

このようなカーボン鋳型の破損による被焼結物質の飛び
出しや、カーボン鋳型の破損物の分散を防止する構造と
して、従来、実開昭６０−９２０９８号公報に記載され
たものがある。このものは、カーボン鋳型の外側面との
間に隙間を有するように鍔部を備えたバックアップリン
グをカーボン鋳型の両端部にかぶせたものであり、カー
ボン鋳型が破損した際の破損物のひろがりを防Ｉ卜し、
中身の被焼結物質の飛び出しを防ぐようになっている。

（発明か解決しようとする問題点） しかしながら、実開昭６０−９２０９８号公報に記載の
カーボン鋳型は、カーボン鋳型の外側面との間に有する
隙間の大きさによりカーボン鋳型の破損と同時にバック
アップリングが割わたり、割れの広がりを防止する効果
かなかったりして、その隙間の設定が微妙であるため、
実用化するには困難な面があった。また、カーボン鋳型
の外側面との間に常に所定の隙間を有するようにバック
アップリングを保持する手段を設けなければならず、構
造が複雑になる等の問題かあった。

この発明は、このような事情に鑑みなされたものであり
、簡単な構造でカーボン鋳型が破損した場合の破損物や
カーボン鋳型内に充填された被焼結物質の飛び出しを防
止することかできるバックアップ構造を備えたホットプ
レス用カーボン鋳型を提供しようとするものである。

（問題点を解決しようとする手段） すなわち、本発明に係るカーボン鋳型は、ホットプレス
装置の炉芯部を構成する筒形状のカーボン＃ＰＪ７！Ｉ
の片端部又は両端部に、カーボン鋳型の筒壁内部に嵌着
してなる環状のＣ／Ｃ複合体を有することを特徴として
いる。

Ｃ／Ｃ複合体はポリアクリロニトリル、レーヨン、フェ
ノール樹脂等の合成高分子材料を出発原料とする炭素繊
維か、又は石油ピッチ、石炭ピッチ等を出発原料とする
炭素ａｍを用いて、環状の構造に組み立てられ１次いで
これらの構造体はフェノール樹脂やフラン樹脂等の炭化
性樹脂を含浸したり、ビフチ類を含浸し、硬化後、７０
０°Ｃ以りで焼成炭化することにより得られる。よりＩ
ｊｋ密で高強度のＣ／Ｃ複合体を得るには樹脂含浸−硬
化一炭化のプロセスを数回崩り返すのがよい。

又、Ｃ／Ｃ複合体は、前記樹脂含浸による方法に換えて
、ＣＶＤ処理によって熱分解炭素を炭素繊維構造体内に
均一に沈積させることによっても得ることができる。

こうして得られた環状のＣ／Ｃ複合体は、第２図及び第
５図に示すように筒形状の黒鉛からなるカーボンＲ型（
１）の片端部又は両端部より筒壁内部に嵌着され、カー
ボン鋳型（１）が構成される。

カーボン鋳型（１）の片端部より筒壁内部にＣ／Ｃ複合
体を嵌着させる場合、カーボン鋳型の安定性等からカー
ボン鋳型（１）の下端部に嵌着させるほうか好ましい。

前記実施例はカーボン鋳型か円筒形状である場合につい
て説明したか１本発明に係るカーボン鋳型は、カーボン
鋳型の形状が円筒形状のものに限らずいろいろな角筒形
状のものも適用される。

（発明の作用） 本発明に係るカーボン鋳型は、ホットプレス装置の炉芯
部を構成する筒形状のカーボン鋳型の片端部又は両端部
に、カーボン鋳型の筒壁内部に嵌着してなる環状のＣ／
Ｃ複合体を有することにより、次のような作用がある。

まず、カーボン鋳型の片端部又は両端部が高強度のＣ／
Ｃ複合体によって補強されるでいるのて、カーボン鋳型
が破損を生しにくい。

また、カーボン鋳型に破損を生じた場合にも、破損の伝
播が端部のＣ／Ｃ複合体によって止められ、このことに
よって割れ目の幅を小さく抑え、割れの広がりを防止す
るように作用する。このため、カーボン鋳型内に充填さ
れた高温の被焼結物質の飛び出しを防ＩＦすることがて
きる。

（実施例） 次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例１ 炭未繊維を円筒形状の中子に巻きつけ、フェノール樹脂
に含浸し、硬化後、７００°Ｃで焼成炭化してＣ／Ｃ複
合体の中間体を作製した。その後、更に４回フェノール
樹脂含浸と焼成炭化を繰り返し、外径２５０ｍｍΦ、内
径２３０　ｍ　ｍΦ、高さ３０　ｍ　ｍのＣ／Ｃ複合体
を２個得た。

このＣ／Ｃ複合体の大きさに合わせ、等方性黒鉛からな
る筒形状のカーボン鋳型の両端部に嵌着溝を形成し、こ
の嵌着溝内に前記Ｃ／Ｃ複合体２個を嵌着させて、第２
図に示すようなカーボン鋳型を作製した。

このカーボン鋳型の破壊試験を行なった結果、カーボン
鋳型の割れ目はカーボン鋳型の両端部で止まり、それ以
上に拡大ぜす、破損物が飛び散ることがなかった。また
、Ｃ／Ｃ複合体を嵌着させないカーボン鋳型に比べて８
倍のライフアップか図れた。

実施例２ 炭素ｍ維を円筒形状の中子に巻きつけ、フェノール樹脂
に含浸し、硬化後、７００℃で焼成炭化してＣ／Ｃ複合
体の中間体を作製した。その後、更に４回フェノール樹
脂含浸と焼成炭化を繰り返し、外径２５０　ｍ　ｍΦ、
内径２３０　ｍ　ｍΦ、高さ３０ｍｍのＣ／Ｃ複合体を
１個得た。

このＣ／Ｃ複合体の大きさに合わせ１等方性黒鉛からな
る筒形状のカーボン鋳型の下端部に嵌着溝を形成し、こ
の嵌着溝内に前記Ｃ／Ｃ複合体を嵌着させて、第４図に
示すようなカーボン鋳型を作製した。

このカーボン鋳型の破壊試験を行なった結果。

カーボン鋳型の割れ目はカーボン鋳型の片端部で旧まり
、それ以上に拡大ぜず、破損物が飛び散ることがなかっ
た。また、Ｃ／Ｃ複合体を嵌着させないカーボン鋳型に
比べて４倍のライフアップが図れた。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明に係るカーボン鋳型は、従
来のカーボン鋳型に比べ、高強度とすることがてきると
ともに、ホラ）〜ブレス作業中のカーボン鋳型に破損を
生じた場合にも、割れ目の幅を小さく抑え１割れの広が
りを防止して、カーボン鋳型の破損物やカーボン鋳型内
に充填された高温の被焼結物質の飛び出しをなくし、作
業の安全性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１１１１はホットプレス装置の炉芯部の概略をあられ
した断面図、第２図は本発明に係るカーボン鋳型の一実
施例を示す断面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線の断面図、
第４図は本発明に係るカーボン鋳型の別の実施例を示す
断面図、第５図は第４図Ｂ−Ｂ線の断面図である。 符　　号　　の　　説　　明 １−・・カーボン鋳型、２・・・発熱体、３・・・断熱
材、４・・・被焼結体、５・・・スペーサ、６・・・押
棒、７・・・押台、８・・・Ｃ／Ｃ複合体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ホットプレス装置の炉芯部を構成する筒形状のカーボン
   鋳型の片端部又は両端部に、カーボン鋳型の筒壁内部に
   嵌着してなる環状のＣ／Ｃ複合体を有することを特徴と
   するホットプレス用カーボン鋳型。