JPH01239061A - 炭素繊維強化炭素成型品の製造方法 - Google Patents
炭素繊維強化炭素成型品の製造方法Info
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- JPH01239061A JPH01239061A JP63066552A JP6655288A JPH01239061A JP H01239061 A JPH01239061 A JP H01239061A JP 63066552 A JP63066552 A JP 63066552A JP 6655288 A JP6655288 A JP 6655288A JP H01239061 A JPH01239061 A JP H01239061A
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
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Classifications
-
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、炭素繊維強化炭素成型品の製造方法に関す
る。
る。
［従来の技術］
炭素繊維強化炭素複合材料は、高い耐熱性を有し、軽量
であることから、各種分野で利用されつつある０例えば
、飛行機、自動車、トラック等のブレーキ材、や電車の
パンタグラフにも使用されている。
であることから、各種分野で利用されつつある０例えば
、飛行機、自動車、トラック等のブレーキ材、や電車の
パンタグラフにも使用されている。
炭素繊維強化炭素複合材料は、従来、ブロック状の製品
として製造されている。しかしながら、炭素複合材料は
、加工が困難であり、ブロックを最終製品形状に加工す
ることがコストの上昇をもたらしている。そこで、炭素
繊維と、炭素マトリックス原料であるフェノール樹脂も
しくはピッチとを混合して所定形状に成型し、炭化焼成
処理をおこなうこともおこなわれているが、炭化焼成に
おいて、炭素マトリックス原料の収縮が大きすぎ、製品
を所定寸法形状に制御することは困難である。
として製造されている。しかしながら、炭素複合材料は
、加工が困難であり、ブロックを最終製品形状に加工す
ることがコストの上昇をもたらしている。そこで、炭素
繊維と、炭素マトリックス原料であるフェノール樹脂も
しくはピッチとを混合して所定形状に成型し、炭化焼成
処理をおこなうこともおこなわれているが、炭化焼成に
おいて、炭素マトリックス原料の収縮が大きすぎ、製品
を所定寸法形状に制御することは困難である。
この欠点を解決するために、本出願人は、モールド内に
炭素ｍ維のみを充填し、これを所定形状に圧縮成型した
後、モールド内において成型体にピッチをを含浸させ、
成型体形状を維持する方法を特願昭６２−３９７号で出
願した。しかしながら、この方法でもピッチの炭化焼成
後、モールドからの成型体の離型性に問題があり、成型
体を最終的に加工する必要があることがわかった。
炭素ｍ維のみを充填し、これを所定形状に圧縮成型した
後、モールド内において成型体にピッチをを含浸させ、
成型体形状を維持する方法を特願昭６２−３９７号で出
願した。しかしながら、この方法でもピッチの炭化焼成
後、モールドからの成型体の離型性に問題があり、成型
体を最終的に加工する必要があることがわかった。
［発明が解決しようとする課題］
したがって、この発明は、後加工を要することなく所定
形状の炭素繊維強化炭素成型品を製造する方法を提供す
ることを課題とする。
形状の炭素繊維強化炭素成型品を製造する方法を提供す
ることを課題とする。
［課題を解決するための手段１
上記課題を解決するために、この発明は、銅で形成され
た所定形状の多孔モールドに、強化用炭素ｔａ維を充填
し、これを前記モールド内で所定形状に圧縮成型し、得
られた成型体を前記モールド内で圧縮した状態で前記モ
ールドとともにピッチ浴に浸漬して前記モールドの孔か
ら前記成型体中に前記ピッチを含浸させ、このビー２チ
含浸成型体を前記モールド内に保持したまま含浸ピッチ
の炭化処理に供し、しかる後、前記モールドを銅浴中で
溶解することを特徴とする炭素繊維強化炭素成型品の製
造方法を提供する。
た所定形状の多孔モールドに、強化用炭素ｔａ維を充填
し、これを前記モールド内で所定形状に圧縮成型し、得
られた成型体を前記モールド内で圧縮した状態で前記モ
ールドとともにピッチ浴に浸漬して前記モールドの孔か
ら前記成型体中に前記ピッチを含浸させ、このビー２チ
含浸成型体を前記モールド内に保持したまま含浸ピッチ
の炭化処理に供し、しかる後、前記モールドを銅浴中で
溶解することを特徴とする炭素繊維強化炭素成型品の製
造方法を提供する。
［実施例］
以下、添付の図面を参照してこの発明の一具体例を説明
する。
する。
まず、第１図（ａ）に示すように、最終成型品形状に対
応するモールドを銅で作製する。このモールドは、側壁
１２および底板１１により構成され、側壁１２および底
板１１には、モールドの強度を損なわない範囲で多数の
貫通孔（例えば、直径３ｍｍのもの）が穿設されている
。このモールドの上端に２充填物ガイド筒１４を取り付
け、このガイド筒１４から炭素ｍ維１５を充填する。炭
素繊維１５として、短繊維を用いることができる。
応するモールドを銅で作製する。このモールドは、側壁
１２および底板１１により構成され、側壁１２および底
板１１には、モールドの強度を損なわない範囲で多数の
貫通孔（例えば、直径３ｍｍのもの）が穿設されている
。このモールドの上端に２充填物ガイド筒１４を取り付
け、このガイド筒１４から炭素ｍ維１５を充填する。炭
素繊維１５として、短繊維を用いることができる。
しかる後、炭素繊維上に銅製の上Ｍ１３を載せる。この
上蓋１３にも多数の貫通孔を穿設しておく、ついで、こ
の上Ｍ１３に加圧補助板１７を介して加圧シャフトによ
り上蓋１３を押圧し、炭素繊維１５を所定形状に圧縮成
型する。この成型体における炭素ｍ雑の容積割合を３０
％以上とすることが好ましい。
上蓋１３にも多数の貫通孔を穿設しておく、ついで、こ
の上Ｍ１３に加圧補助板１７を介して加圧シャフトによ
り上蓋１３を押圧し、炭素繊維１５を所定形状に圧縮成
型する。この成型体における炭素ｍ雑の容積割合を３０
％以上とすることが好ましい。
つぎに、ガイド筒１４を取りはずし、第１図（ｂ）に示
すように、上蓋１３を締金具１８によりモールドに固定
し、加圧補助板１７をシャツ）１Ｂとともに除去する。
すように、上蓋１３を締金具１８によりモールドに固定
し、加圧補助板１７をシャツ）１Ｂとともに除去する。
ついで、第１ （ｂ）図に示す構造体をそのままピッチ
含浸浴に浸漬し、モールドの穴から成型体中にピッチを
含浸させる。含浸後、成型体をモールドとともに取り出
し、そのままの状態で、含浸されたピッチの炭化焼成処
理に供する。焼成は、例えば９００℃でおこなうことが
できる。なお。
含浸浴に浸漬し、モールドの穴から成型体中にピッチを
含浸させる。含浸後、成型体をモールドとともに取り出
し、そのままの状態で、含浸されたピッチの炭化焼成処
理に供する。焼成は、例えば９００℃でおこなうことが
できる。なお。
ピッチ含浸−炭化焼成処理は、必要に応じて数回緑返し
てもよい、なお、ピッチに銅粉等摩擦係数調整材その他
の添加物を配合してもよい、その場合、ピッチ含浸時に
その添加物も成型体内に含浸される。
てもよい、なお、ピッチに銅粉等摩擦係数調整材その他
の添加物を配合してもよい、その場合、ピッチ含浸時に
その添加物も成型体内に含浸される。
しかる後、炭化焼成処理した赤熱モールドをそのまま鋼
浴（１２００〜１３００℃）に投入し、銅モールドを溶
解させる。必要に応じて、加圧することにより銅を成型
体内に含浸させることもできる。この銅浴におけるモー
ルドの溶解処理において、銅に溶解する炭素量が極めて
少ないので、モールドのみが溶解し、成型体を損傷する
ことがない、モールドを形成する銅は、銅浴中に回収さ
れ、再利用できる。モールドの溶解後、成型体を銅浴か
ら取り出すことにより、所望の成型品を得ることができ
る。
浴（１２００〜１３００℃）に投入し、銅モールドを溶
解させる。必要に応じて、加圧することにより銅を成型
体内に含浸させることもできる。この銅浴におけるモー
ルドの溶解処理において、銅に溶解する炭素量が極めて
少ないので、モールドのみが溶解し、成型体を損傷する
ことがない、モールドを形成する銅は、銅浴中に回収さ
れ、再利用できる。モールドの溶解後、成型体を銅浴か
ら取り出すことにより、所望の成型品を得ることができ
る。
通常切削加工により成型品を後加工した場合、その歩留
りは６０〜７０％であり、複雑な形状のものでは５０％
程度であるといわれている。これに対し、この発明の方
法では、後加工を必要とせず、わずかに銅製多孔モール
ドを作製する程度のコストが付加されるだけであり、そ
のモールドを形成する銅も銅浴中に回収される。したが
って、製造コスト面においても従来に比較してこの発明
の方法ははるかに有利である。
りは６０〜７０％であり、複雑な形状のものでは５０％
程度であるといわれている。これに対し、この発明の方
法では、後加工を必要とせず、わずかに銅製多孔モール
ドを作製する程度のコストが付加されるだけであり、そ
のモールドを形成する銅も銅浴中に回収される。したが
って、製造コスト面においても従来に比較してこの発明
の方法ははるかに有利である。
実施例 １
この実施例では、直径２００ ｍｍ、長さ２０ｍｍ（内
寸法）の′ｉｉ４製モールドを用いた。このモールドに
は直径３ｍｍの孔を１０ｍｍ間隔で穿設した。また、底
板および上蓋も銅で形成し、それぞれ同様に孔を穿設し
た。
寸法）の′ｉｉ４製モールドを用いた。このモールドに
は直径３ｍｍの孔を１０ｍｍ間隔で穿設した。また、底
板および上蓋も銅で形成し、それぞれ同様に孔を穿設し
た。
上記モールドに、ガイド筒を取り付け、炭素短慮ｉ３５
０ｇ（モールド内容積３４．８％）を充填し、圧縮して
上蓋をモールドにボルト締した。
０ｇ（モールド内容積３４．８％）を充填し、圧縮して
上蓋をモールドにボルト締した。
このモールドを、３５メツシユの銅粉を３０重量％の割
合で含むピッチ（軟化点２０５℃、炭化収率６９％）含
浸浴に入れ、温度３００℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ”で圧
縮炭素繊維にピッチおよび銅粉を含浸させた。その後、
これを焼成炉に設置し、２℃／分の昇温速度で９００℃
まで焼成した。
合で含むピッチ（軟化点２０５℃、炭化収率６９％）含
浸浴に入れ、温度３００℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ”で圧
縮炭素繊維にピッチおよび銅粉を含浸させた。その後、
これを焼成炉に設置し、２℃／分の昇温速度で９００℃
まで焼成した。
その後、別の含浸浴にて、軟化点１２０℃、炭化収率５
６％のピッチを２００℃で含浸させ、焼成した。このピ
ッチ含浸−焼成処理を鰻返した後、１２００℃の銅浴中
に投入してモールドを溶解し、炭素繊維強化炭素成型品
を回収した。この成型品を寸法を測定したところ、１ｍ
ｍ以内の誤差で所定寸法を維持していた。
６％のピッチを２００℃で含浸させ、焼成した。このピ
ッチ含浸−焼成処理を鰻返した後、１２００℃の銅浴中
に投入してモールドを溶解し、炭素繊維強化炭素成型品
を回収した。この成型品を寸法を測定したところ、１ｍ
ｍ以内の誤差で所定寸法を維持していた。
［発明の効果］
を要することなく所定寸法形状の炭素ａｍ強化炭素成型
品を容易に製造することができる。
品を容易に製造することができる。
第１図は、この発明の詳細な説明するための説明図。
１１・・拳モールド底板、１２ψｅｅモールド側壁、１
３・番・上蓋、１４・・・ガイド筒。 １５・・・炭素ｍ！！、１８・・・シャフト、１７・・
・加圧補助板、１８拳・・締金具第１
３・番・上蓋、１４・・・ガイド筒。 １５・・・炭素ｍ！！、１８・・・シャフト、１７・・
・加圧補助板、１８拳・・締金具第１
Claims (2)
- （１）銅で形成された所定形状の多孔モールドに、強化
用炭素繊維を充填し、これを前記モールド内で所定形状
に圧縮成型し、得られた成型体を前記モールド内で圧縮
した状態で前記モールドとともにピッチ浴に浸漬して前
記モールドの孔から前記成型体中に前記ピッチを含浸さ
せ、このピッチ含浸成型体を前記モールド内に保持した
まま含浸ピッチの炭化処理に供し、しかる後、前記モー
ルドを銅浴中で溶解することを特徴とする炭素繊維強化
炭素成型品の製造方法。 - （２）ピッチ浴中に添加物末が配合され、ピッチ含浸時
に成型体中にその添加物をも含浸させることを特徴とす
る請求項１記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066552A JPH01239061A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 炭素繊維強化炭素成型品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066552A JPH01239061A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 炭素繊維強化炭素成型品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239061A true JPH01239061A (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13319189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066552A Pending JPH01239061A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 炭素繊維強化炭素成型品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01239061A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671735A1 (fr) * | 1991-01-18 | 1992-07-24 | Pechiney Recherche | Procede de fabrication de tubes poreux, de permeabilite elevee, en materiau composite carbone-carbone et leurs applications. |
| CN104894424A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-09 | 昆明理工大学 | 一种自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法 |
| CN106400062A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-02-15 | 贵州木易精细陶瓷有限责任公司 | 铜碳复合材料及其制备方法和装置 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63066552A patent/JPH01239061A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2671735A1 (fr) * | 1991-01-18 | 1992-07-24 | Pechiney Recherche | Procede de fabrication de tubes poreux, de permeabilite elevee, en materiau composite carbone-carbone et leurs applications. |
| US5264162A (en) * | 1991-01-18 | 1993-11-23 | Pechiney Recherche | Process for manufacturing porous tubes of high permeability made from carbon-carbon composite material, and their application |
| CN104894424A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-09 | 昆明理工大学 | 一种自润滑的铜碳受电弓复合材料的制备方法 |
| CN106400062A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-02-15 | 贵州木易精细陶瓷有限责任公司 | 铜碳复合材料及其制备方法和装置 |
| CN106400062B (zh) * | 2016-12-01 | 2018-07-31 | 贵州木易精细陶瓷有限责任公司 | 铜碳复合材料及其制备方法和装置 |
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