JPH02133374A - 炭素製品の製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は炭素製品の製造法に関する。

（従来の技術） 一般に炭素材料の焼成は、成形体を非酸化性ガスの気流
中又は周囲にコークス粉、黒鉛粉等の詰粉を充填した非
酸化性の雰囲気で行われるが、焼成時の成形体の収縮に
よって成形体と成形体を載置する支持台との間又は成形
体と詰粉との間に生ずる摩擦力が不均一であると、成形
体の均一な収縮が妨げられ、得られる焼成体が変形する
ことがある。この場合は機械加工工程を追加して変形を
修正しないと製品にならない。

上記のような変形を防止する手段として、セラミックの
分野では広く共動を用いた焼成方法が知られている。こ
れは、製品形状の成形体と支持台との間に共動（成形体
と同一組成の板）を入れて焼成を行う方法である。この
方法を用いれば成形体と共動とは同様に収縮するので変
形のない焼結体が得られる。

一方、変形のないセラミック焼結体の製造法の一例とし
て、炭化珪素の成形体と支持台との間に。

摩砕又は造粒によって作られた炭化珪素又は炭素の球状
粒子を配置して焼成を行う方法が提案されている（Ｉ￥
ｆ開昭５９−２３２９６９号公報）。

また、真円度の良い円筒状セラミック焼結体の製造法と
して、黒鉛板上に円筒状の成形体を載置し９円筒内に焼
成収縮後の円筒内径より小さい径の黒鉛円柱体を入れ、
この上に黒鉛円板を積載して焼成を行う方法も提案され
ている（特開昭６２−１１９１６９号公報）。

（発明が解決しようとする課題） 上述した共動を用いる方法では、共動の体噴分だけ焼成
炉内の成形体の占有率が低下し７量産には適しない。ま
念共動製造のコストが加わるので好ましくない。

特開昭５９−２３２９６９号公報に示される方法では、
炭化珪素又は炭素の球状粒子の製造が面倒であり、やは
りその分のコストが増加する。また特開昭６２−１１９
１６９号公報に示される方法は、セラミック材料にけよ
いが炭素材料に適用するのは困難である。即ちセラミッ
ク材料は焼成温度で塑性を有するので、成形体円筒が中
に入れた黒鉛円往体に接触してなお収縮した場合、その
歪は塑性変形によシ吸収できるが、炭素材料は焼成温度
で塑性を有しないので、上述の歪が生ずると割れてしま
う。従って炭素材料の焼成にこの方法を適用するときは
成形体の収縮率を非常に厳密に制御する必要があり、現
実的には困難である。

本発明は、上記した問題を解消し、容易かつ安価で変形
のない炭素製品の製造法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、炭素材料の成形体を焼成する場合に。

成形体の鉛直方向における最外側部の形状と相似で、下
方に向うに従い小寸法となる錐台状の斜面を有する穴を
上面に設けた支持台の前記穴に、成形体の最外側部を前
記斜面に接して成形体を載置し、非酸化性雰囲気で焼成
する炭素製品の製造法に関する。

本発明において、炭素材料の成形体は、コークス粉、黒
鉛粉、油煙等の炭素骨材にピンチ、タール等の結合材を
加えて混練した混練物をそのまま。

又は粉砕して粒度調整した成形粉を油圧プレス。

水圧プレス、メカニカルプレス、熱圧プレス等ヲ用いて
、公知の加圧成形、静水圧成形、押出し成形等の手段に
より成形したものである。適用される炭素製品の形状は
９円板、リング等の単純なものから複雑なものまでを含
み、特に制限されない。

成形体を載置する支持台の材質は、非酸化性雰囲気下の
炭素材料焼成温度で使用可能なものであれば特に制限は
ないが、成形体との摩擦が小さいこと、加工が容易なこ
とから黒鉛材が好ましい。

支持台の上面に設ける穴は、成形体を載置する場合の鉛
直方向における最外側部の形状と相似で。

下方に向うに従い小寸法となる錐台状の斜面を有するも
のでなければならない。例えば第１図において、成形体
１の最外側部２が円形の場合は支持台３の穴４は円錐台
形であり、最外側部が直方形の場合は角錐台形である。

いずれの場合も斜面５を有し、成形体１け最外、側部２
を斜面５に接して支持台３の穴４に載置され、この状態
で焼成される。成形体は焼成により収縮し、その自重で
斜面５に沿って穴４内を下降し、変形が防止される。

θ 斜面の角度は成形体の大きさ、支持台の材質、厚さ等に
よシ適宜決定すればよいが、支持台が黒鉛材の場合は３
０〜７５°にすれば、成形体の移動がよく変形が小さい
ので好ましい。斜面は成形体との単振を小さくするため
にできるだけ平滑にする。表面粗さは１．６μｍ以下が
好ましい。穴の深さ、底部の形状は特に制限はなく、穴
は支持台を貫通したものでもよい。一つの支持台におけ
る穴の数も特に１１ｊ限はない。焼成時に非酸化性雰囲
気にするには、窒素、アルゴン、−酸化炭素等の非酸化
性ガスを焼成炉内に流す。

（実施例） 以下実施例にて本発明を具体的に説明する。

実施例１ ５００ｍｍ平方で１５ｍｍｔの黒鉛板を機械加工し。

上面形状が直径５２−の円形で斜面の角度θが６０°、
深さ１０ｍｍの穴を６４個設けた支持台を製作した。な
お、斜面の面粗さは１．４μｍとした。

これらの穴に、メカニカルプレスで成形した外径５０ａ
ｎ、内径４５個、厚さ５　ｍｍのリング状の炭素成形体
（外径の真円度５μｍ）を水平に入れ、これを電気炉に
よシ窒素ガス気流中で毎時２０℃の速度で１０００℃ま
で昇温し炭素焼成体を得た。

得られた６４ケの焼成体の外径の真円度を測定した結果
、最大のものでも１５μｍであった。

実施例２ ３２０閤Ｘ４５０ｍｍＸ１５圓ｔの黒鉛板に、上面の形
状が４３ｍｍＸ４３ｍｍの正方形で、斜面の角度θが５
５０．深さ１０口の穴を４８個あけた支持台を製作した
。斜面の面粗さは１．５μｍとした。

それぞれの穴に油圧プレスで成形した。４０ａｎＸ４０
ｍｍＸ３ｍｍｔの炭素成形体（各４０−の稜線の真直度
５μｍ）を水平に入れ、これを電気炉により窒素ガス気
流中で毎時２０℃の速度で１０００℃まで昇温し、炭素
焼成体を得た。得られた４８個の焼成体における前記稜
線の真直度を測定した結果、最大のものでも１０μｍで
あった。

比較例１ ５００ａｎＸ　５００ａｎＸ　１５ｍｍｔの黒鉛板上Ｋ
。

メカニカルプレスで成形した外径５０ｍｍ、内径４５ｍ
ｍ、厚さ５ＩＩｎのリング状の炭素成形体（外径の真円
度５μｍ）を６４個乗せ、これを電気炉により、窒素ガ
ス気流中で毎時２０℃の速度で１０００℃まで昇温し、
炭素焼成体を得た。得られた６４個の焼成体の真円度を
測定した結果、最大のものでは１５０μｍ、最小のもの
でも２５μｍであった。

比較例２ ３２０ｍｍＸ４５０ａｎＸ　１５ｍｍｔの黒鉛板上に。

油圧プレスで成形した４　０ａｎＸ　４０ａｎＸ　３ｍ
ｍｔの炭素成形体（各４０ｍｍの稜線の真直度５μｍ）
を４８個乗せ、これを電気炉によシ、窒素ガス気流中で
毎時２０℃の速度で１０００℃まで昇温し。

炭素焼成体を得た。得られた４８個の焼成体の前記各稜
線の真直度を測定した結果、最大のものでは１００μｍ
、最小のものでも２０μｍであった。

上記実施例および比較例から明らかなように。

本発明の製造法を用いた炭素焼成体（炭素製品）は、従
来の製造法による炭素製品よりも、はるかに変形が小さ
いことが分かる。

（発明の効果） 本発明によれば、容易かつ安価に変形の非常に小さい、
炭素製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における成形体を支持台に載置
する状態を示す断面図である。 符号の説明 １・・・成形体　　　　　　２・・・最外側部３・・・
支持台　　　　　　４・・・穴５・・・斜面 ５・斜面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．炭素材料の成形体を焼成する場合に，成形体の鉛直
   方向における最外側部の形状と相似で，下方に向うに従
   い小寸法となる錐台状の斜面を有する穴を上面に設けた
   支持台の前記穴に，成形体の最外側部を前記斜面に接し
   て成形体を載置し，非酸化性雰囲気で焼成することを特
   徴とする炭素製品の製造法。