JPH04231375A - 大面積の炭素複合体要素の製造方法及びそれにより得られた自己組立て性全炭素複合体要素 - Google Patents

大面積の炭素複合体要素の製造方法及びそれにより得られた自己組立て性全炭素複合体要素

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JPH04231375A
JPH04231375A JP3184742A JP18474291A JPH04231375A JP H04231375 A JPH04231375 A JP H04231375A JP 3184742 A JP3184742 A JP 3184742A JP 18474291 A JP18474291 A JP 18474291A JP H04231375 A JPH04231375 A JP H04231375A
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expanded graphite
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Jean-Michel Bauer
ジヤン−ミシエル・ボエ
Maurice Bontems
モリス・ボンタン
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Carbone Lorraine SA
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素一炭素複合体材料
（Ｃ−Ｃと表記）層と膨脹グラファイト（ＥＧと表記）
層とを含む多重層材料の分野に係わる。
【０００２】
【従来の技術】Ｃ−Ｃ複合体の層とＥＧの層とを含む材
料は既知である。材料のこの組合わせは最高に有用であ
る。炭素繊維の繊維状構造及び炭素含有マトリクスから
成るＣ−Ｃ複合体の層は高い機械的特性を付与し、一方
でＥＧの層はシーリング性と可撓性を与える。これらの
材料又はこれらの材料から成る部品の製造を考慮する場
合は、これらを市販のＥＧストリップ又はシートで得る
ことはＥＧ粒子から型成形で得られるよりもより好適で
ある（市販ＥＧストリップ又はシートは、ＥＧ粒子の圧
縮によって得られ、約１の密度を有する）。
【０００３】英国特許公報ＧＢ　２２０５９０６号は、
Ｃ−Ｃ複合体の中心層とそれをサンドイッチに挟む２つ
のＥＧ層から成るガスケットを開示する。このガスケッ
トの製造は次のような積層体のホットプレスの過程を含
む。即ち該積層体はＥＧ層／樹脂含浸の炭素繊維基材／
ＥＧ層で、表記ではＥＧ／Ｃ−Ｃ／ＥＧと表わし得る多
重層を導く。
【０００４】同様にヨーロッパ特許公報ＥＰ２３１７８
７号はチューブの製造方法を開示しており、該方法は、
樹脂含浸の炭素繊維の糸をＥＧのシートと共に巻くもの
で、そのシーリング性の保証は巻回の間において導入さ
れるものである。樹脂の硬化及び炭素化が済むと、Ｃ−
Ｃ／ＥＧ／Ｃ−Ｃタイプの多重層が得られる。
【０００５】最後に日本の特許ＪＰ８５−２４７６８０
号は、ＥＧ層と樹脂含浸繊維基材の交番層が同時圧縮を
受けることについて述べている。樹脂の硬化及び炭素化
の後で、多重層材料が得られる（３層及び７層による実
験例）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は複数の例で
次の点を見出した。即ちＥＧ層とＣ−Ｃ層の積層体から
得られる多重層材料はシーリング性を示さぬもので、特
により多重層材料が厳しい変形を受ける場合が該当し、
例えば要素の中心面からかなり偏位した部分とか、又は
小さい曲率半径部分を有する要素に関連している。
【０００７】本発明の目的の１つは、Ｃ−Ｃ／ＥＧタイ
プで且つ高い変形レベルの多重層材料からシーリング性
要素を製造できる方法に係わる。
【０００８】本発明のさらなる目的は装置内での自己組
立て性要素の提供に係わる。これは例えば熱交換器又は
濾過モジュールのプレートとしての用途である。自己組
立て性要素とは、単に圧力によっ組立てられて、他の材
料又は各要素間のシールを保証するための手段（ガスケ
ット、接着剤など）が不要であるものを意味し、実用上
極めて有用なものである。
【０００９】本発明の別の目的は、高い変形レベル及び
／又は自己組立て性タイプのシーリング性要素の経済的
製造法に係わり、これによって耐食性で且つ熱安定性の
これら要素の経済的組立て体を得ることが可能である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、厚みとの関係
では大面積であり、且つ炭素／炭素複合体の少なくとも
１つの層と再圧縮される膨脹グラファイトの少なくとも
１つの層とを含む縁部分２及び中央部分３を有する炭素
複合体要素１を製造する方法であって、樹脂含浸の炭素
繊維シートをベースとした予含浸体６の少なくとも１つ
の層と、膨脹グラファイトの少なくとも１つの層との積
層及び圧縮の過程を含み、続いて硬化及び高温での熱処
理を含み、中央部分３が高い変形レベルを持ち及び／又
は縁部分２が前記要素の自己組立てを可能にするような
シーリング性炭素複合体要素を得るために、ａ）　　予
含浸体の少なくとも１つの層と膨脹グラファイトの少な
くとも１つの層との積層体８を準備する段階を含み、こ
の場合予含浸体６は、炭素繊維又は炭素繊維の前駆体を
ベースとして好ましくは変形可能で且つその面積が少な
くても中央部分の面積に等しい１つのシートを含み、ま
た膨脹グラファイト７ａの少なくとも１つの層は、その
密度が０．０３〜０．０６で且つその面積が前記要素の
中心面１１での投影の面積に少なくとも等しいものであ
り、ｂ）　　プレスのパンチ９とダイ１０との間で前記
積層体８が、２．５　〜１５ＭＰａの圧力及び５０〜　
２００℃の温度において圧縮され、その結果として縁部
分２の厚さが中央部分３の厚さと少なくとも等しく、さ
らに膨脹グラファイトの密度が縁部分で０．３　〜０．
６　であり且つ中央部分では１〜１．５　であり、ｃ）
　　圧縮された要素が、４００　〜３０００℃の間の温
度において熱的に処理される方法である。
【００１１】高い変形レベルの意味は、中央部分３の１
部が、縁部分２と一致しても必ずしも一致しなくてもよ
い中心面１１から例えば波形をなして遠くなっていると
か、又は中心面及び縁部分が平面でない場合などでは、
その中央部分が高い曲率半径部分を持つことなどを意味
する。
【００１２】定量的に述べると、中央部分の１部が中心
面から隔っており、中心面と離隔部分間の距離ｄと該中
央面の厚さｅとの比をとると（図２参照）、１．５　以
上つまりｄ／ｅ＞１．５　となる。同様にして高い曲率
とは、曲率半径が５ｃｍよりも小さいという意味である
。
【００１３】これらの変形値は２つの分野間の境界を提
供する。その１つは低い変形で従来技術で行なって来た
もの、もう１つは高変形のものでシーリング性要素の入
手を可能にしたもので、本発明によってのみその入手を
実現したものである。この境界は相対的である。従来技
術は、高変形レベルでシーリング性要素を製造すること
は不可能であったし、シーリング性の欠陥で拒絶される
要素の割合は工業上の現実では許容できるものではなか
った。要素のシーリング性（封止性）という因子は、本
発明の企てる用途では特に重要なものである。
【００１４】本出願人は、Ｃ−Ｃ／ＥＧ／Ｃ−Ｃと表記
される３層を持つ代表的複合体要素のシーリング性に影
響を与える因子を調べたところ、通常用いられているＥ
Ｇのラップ（ｌａｐｓ）及びほぼ１の近辺にある密度は
不適当であることが分かった。そして有力な因子は成形
過程でのＥＧの密度にあった。
【００１５】本出願人は密度が異なるＥＧストリップの
一連のものを準備した。その結果として関連する２つの
限界を認めたが、その１つの上方密度限界（０．０６）
で、この値を越えると要素のシーリング性は減少し且つ
従来技術により近いものとなった。一方で０．０３側で
はこれを下回ると、ＥＧストリップの安定性及び取扱い
性が減少し且つ単位質量当りの容積が増加し、従って工
業的実施は非常に困難になった。実際に工業的立場では
、ＥＧストリップで連続又は非連続のものを使うのは操
作容易であって好都合である。この結果として二次元ラ
ップを用いる「スタンピング（ｓｔａｍｐｉｎｇ）」タ
イプの成形を採用することが可能になり、バルクの材料
を用いる「モウルディング（ｍｏｕｌｄｉｎｇ）」タイ
プの成形よりも好適であり、この結果として複合体要素
の製造の自動化及び／又は要素の製造の連続化が可能に
なる。
【００１６】本出願人の見解では、「高密度」ＥＧスト
リップの加工の際では、高い変形があるとストリップの
割れを生じ、従ってシーリング性の減少を生起する。
【００１７】さらに本出願人は、低密度のＥＧストリッ
プでは自己組立て性要素得ることが可能で、特に縁部分
２と中央部分３との間でＥＧの密度及び厚みに相違を与
えるとよいことを見出した。特に縁部分が中央部分より
もより厚く且つＥＧの密度が縁部分が中央部分よりも低
い場合が好適で、複数の要素を組合わせる際に縁部分は
中程度の圧力下で残りの圧縮を受ける可能性を余裕とし
て持っており、それでそれら要素間にシーリング性を得
ることが可能となる。要素の中の縁部分と中央部分との
間の厚さ相違は、パンチとダイとの間での可変間隔を介
して直接に得ることができる。ＥＧの密度は中央部分で
１〜１．５　が好適で、従って要素に垂直方向での良好
なシーリング性を保証し、また縁部分では０．３　〜０
．６　で、それにより該要素に対し接線方向での良好な
シーリング性（複数要素のアセンブリでの、１つの要素
の縁部分と隣接要素の縁部分との間のシーリング）が保
証される。
【００１８】高変形レベルを持つ中央部分を有する要素
の製造のためには、本発明においては予含浸体を用いる
ことが重要である。該予含浸体は炭素含有材料の変形可
能シートを含み、従って短繊維又はランダムに方向付け
られた繊維、又は比較的「ルースに」即ちゆるく織られ
たシートを含む。本発明によると、短繊維のサテンラッ
プ及びフェルト又はマットシートが好ましい。低変形レ
ベルを持つ要素が関連する場合は、より剛性な、例えば
三次元基材もまた適当である。使用される基材又はシー
トは１００　〜　５００ｇ／ｍ２　のｇｓｍ値を持つ。 予含浸体の樹脂含量は通常は１５〜３５ｗｔ％である。
【００１９】本発明の第１実施例によると、予含浸体層
は炭素繊維又は炭素繊維前駆体から成って変形成であり
且つ樹脂含浸のシートを含み、そのうえ密度が０．０３
〜０．０６のＥＧ層が積重される。最も単純な代表的積
層体は、前出の記号を用いるとＣ−Ｃ／ＥＧ、Ｃ−Ｃ／
ＥＧ／Ｃ−Ｃ、ＥＧ／Ｃ−Ｃ／ＥＧであるが、このリス
トは非限定である。成形過程の上流に配置された出発材
料のリールから、図７に示すように出発材料が供給され
て積層体が形成され、図８ａ〜図８ｃのようなものにな
る。
【００２０】予含浸体及びＥＧストリップの部分は、入
手すべき要素とほぼ等しい部分に切断され、積重されて
プレスで成形を受けるよう配置される（図６）。
【００２１】本発明の第２の実施例によると、予含浸体
層の少なくとも１つの層が要素の表面の１つの画分だけ
の上に伸び、より特定的には該要素の中央部分３にわた
って延伸し、従って圧縮及び加熱の過程前の最初の積層
体が概略的に図８ａ〜図８ｃに示されている。
【００２２】パンチとダイとの間に異なった間隔を作用
させることにより、また予含浸体とＥＧの層の面積に相
違を与えることにより、要素の縁部分が中央部分の厚さ
と少なくとも等しい厚さであって、且つ０．３　〜０．
６　の密度のＥＧを含み、一方で中央部分が１〜１．５
　の密度のＥＧを含む要素が得られる。
【００２３】本発明による要素の組立て体のシーリング
性は、外周部分の少なくとも１つの外側層がＥＧ層であ
ればより容易になるが、好ましくは密度０．３〜０．６
　のＥＧが外周部分の２つの外側層である。
【００２４】本発明はまた自己組立て性要素に係わる。 その中央部分は平面であり、外周部分は中央部分よりも
厚く、また図９ａ、図９ｂに示すようにＥＧの外側層は
０．３〜０．６　の密度を持っている。
【００２５】本発明の実施例又は変形がどうであろうと
、加熱プレスでの成形の後では、圧縮及び含浸樹脂の多
少の完全重合の結果として所望の剛性を持つ要素が得ら
れ、この要素は周知の方法によって４００　〜３０００
℃で処理される。この処理は、重合した予含浸体の層を
比較的多孔のＣ−Ｃ複合材料に変換させ、従ってシーリ
ング性を保証する無妨害ＥＧ層の要望が満たされる。
【００２６】本発明で得られた要素は最終用途に準じて
加工され得るが、外周部分を機械加工しなくてもよけれ
ば好都合であり、例えば図１０に示すようなパンチとダ
イ付きのプレスを用いてプレス上で最終寸法に仕上げる
。
【００２７】本発明は、Ｃ−Ｃ／ＥＧ多重層材料の用途
を使用面で高変形レベルを持つ要素へと拡張でき、それ
は小容積ではあっても大表面積を発揮させることの重要
な用途分野であって、例えば熱交換や濾過などの分野で
ある。
【００２８】本発明は何よりも、自己組立てされ得る要
素を得ることを可能にさせ、その際は接着剤又はガスケ
ットのような追加の材料又は装置が不要である。
【００２９】本発明による要素は前述の用途に適した性
質を有しており、局部平面に垂直な方向での熱伝導度（
λ／ｅ）は５０００〜１００００ｋｃａｌ／ｈ．ｍ．℃
であり、シーリング性は１０−８〜１０−６ｃｍ２　／
ｓ　である。こうして厚さは薄くても高い機械的性質を
持った要素が得られ、耐食性に関してはステンレス鋼板
を好適に置換して、熱交換器プレート及び完全蒸発モジ
ュールにおいて使用し得る。
【００３０】
【実施例】本発明の内容は、非限定的例で示された以下
の実施例によってより明かになるであろう。掲示の図は
すべて本発明に係わる。
【００３１】図１は本発明により得られた要素１の概略
平面図であって、該要素は縁部分又は外周部分２と中央
部分３を含む。
【００３２】図２は該要素の中心面１１に垂直な平面Ａ
Ａ′に沿った縦断面を示す。ここで「ｅ」は中央面での
要素の厚さであり、また「ｄ」は中心面と該中心面から
最も遠い要素の部分との間の間隔を表わす。
【００３３】図３は、本発明による要素の材料Ｃ−Ｃ（
４）／ＥＧ（５）／Ｃ−Ｃ（４）の積層構造の縦断面概
略図である。
【００３４】図４及び図５は、本発明による予含浸体の
層６が低密度のＥＧ層７ａを挟んだ形の積層体８の概略
図で、各層はほぼ同一の面積を持つ。図４は積層体８の
平面図を示し、また図５はこれらの層から形成された面
に垂直な平面ＢＢ′に沿った縦断面図である。
【００３５】図６は積層体を形成する層の面に垂直な断
面であって、積層体の面積は得られるべき要素の面積と
事実上等しいものであり、該積層体は（不図示の）加熱
手段を備えたプレスのパンチ９とダイ１０との間に位置
している。
【００３６】図７は、出発材料を出発材料用の３つのリ
ールからプレスへ供給している状態を示している。
【００３７】図８ａ、図８ｂ、図８ｃは複数層から成る
平面に垂直に切った縦断面を示す。この積層体では、少
なくとも１つの予含浸体の層６が減少された面積、即ち
中央面の領域だけを有し、一方でＥＧの全層７ａは全領
域にわたり伸長する。
【００３８】図９ａは中央部分を持つ１つの要素１を示
し、また図９ｂは複数のこれら要素のアセンブリを概略
的に示す。
【００３９】図１０はプレスの断面を示す。プレスのパ
ンチ９はダイ１０内に完全にはめ合うように構成されて
、最終寸法の要素が得られるようになっている。
【００４０】図１１は本発明の実験例１によって得られ
た熱交換器プレートの写真である。
【００４１】図１２ａから図１２ｂは、連続ストリップ
の形の積層体８がプレスへ送られて成形される諸段階を
順次示している。使用プレスには、積層体を固定するた
めの手段９ａ、１０ａと、成形手段９ｂ、１０ｂと、積
層体を切断するための手段９ｃ、１０ｃとを具備する。
【００４２】実験例 実験例１ 熱交換器プレート（図１１の写真参照）が製造された。 この目的で、予含浸体及びＥＧの部分（寸法、７５０　
×２００ｍｍ　）が切断された。
【００４３】予含浸体はｇｓｍ値が３００　ｇ／ｍ２　
で且つフェノール樹脂を予め６０体積％持つ炭素短繊維
のサテンである。
【００４４】ＥＧは０．０５の密度を持ち、また厚さ２
０ｍｍのシートの形態を有している。
【００４５】予含浸体の外側２層とＥＧの中心層を含む
積層体で、記号的にはＣ−Ｃ／ＥＧ／Ｃ−Ｃと表わされ
るものが準備された。
【００４６】該積層体がプレスのパンチとダイとの間に
配置された。パンチ及びダイは図１０に概略的に示され
るように相互に完全にはまり合うもので、且つ図１１に
示すような模様を有していた。該積層体には８ＭＰａの
圧力が厚み１．５ｍｍ　を得るべく付与され、また１５
分間　１２５℃に持ち来たされた。こうして得られたプ
レートは次に、予含浸体の樹脂の炭化の目的で中性雰囲
気下１１００℃にされた。完全に炭素から成るプレート
で、且つ波形を形成するジグザグを持つものが得られた
。
【００４７】−２のピーク間距離は１３ｍｍであった。
【００４８】−変形レベルは、ｄ／ｅ＝２であった。
【００４９】得られたプレートは封止性である。こうし
て得られた複数のプレートが、交換器を形成すべく通常
装置によって組立てられたが、十分に満足のできる結果
が得られた。
【００５０】実験例２ 完全蒸発モジュールの構成を目的とした平面板（５００
　×５００ｍｍ）が、実験例１に記した方法に従って作
成された。 ただし異なっている条件としては、−予含浸体では、そ
の基材は２５０　ｇ／ｍ２　のｇｓｍ値で且つ（６０体
積％）のフェノール樹脂で含浸された炭素長繊維のあや
織が用いられた。予含浸体は４９０　×４９０ｍｍ　の
正方形に切断された。
【００５１】−０．０５の密度で且つ１０ｍｍの厚さの
ＥＧが用いられ、５００　×５００ｍｍ　の正方形に切
断された。
【００５２】−ＥＧの２つの正方形の間に予含浸体の正
方形が挿入されて、ＥＧ／Ｃ−Ｃ／ＥＧ型の積層体が形
成された。従って予含浸体の正方形はＥＧプレートの各
縁部から５ｍｍだけ中央に位置付けられている。
【００５３】−この積層体を、ダイとポンチを含む加熱
型の中に配置した。プレスの型は積層体が加圧された後
では、縁部分の厚さが２．５ｍｍ　で中央部分の厚さが
１．５ｍｍ　を持つ要素の製造を保証するものであった
。
【００５４】−最終的には完全に炭素から成るシール性
プレートが得られた。プレートは、密度０．４　のシー
ル性可撓性グラハイト縁部分を有し、且つ完全蒸発モジ
ュールに用いることができ、しかも十分満足できる結果
を示した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により得られた要素の概略平面図である
。
【図２】図２の要素のＡＡ′に沿った縦断面図である。
【図３】本発明の要素Ｃ−Ｃ（４）／ＥＧ（５）／Ｃ−
Ｃ（４）の縦断面図である。
【図４】本発明の別の要素の概略平面図である。
【図５】図４の要素のＢＢ′に沿った予含浸体層／低密
度ＥＧ／予含浸体層から成る積層体縦断面図である。
【図６】プレスのポンチとダイとの間に位置された積層
体の縦断面図である。
【図７】出発材料をプレスへ供給している概略図である
。
【図８ａ】複数層から成る積層体の縦断面の１例である
。
【図８ｂ】複数層から成る積層体の縦断面の１例である
。
【図８ｃ】複数層から成る積層体の縦断面の１例である
。
【図９ａ】中央部分を持つ１つの要素の縦断面図である
。
【図９ｂ】前記要素の複数から成るアセンブリの図であ
る。
【図１０】ポンチとダイの形が相補性であるプレス縦断
面図である。
【図１１】本発明によって得られた熱交換器プレートで
ある。
【図１２ａ】プレスのポンチとダイとの間に積層体が位
置付けられた状態を示す縦断面図である。
【図１２ｂ】前記の積層体がポンチとダイとの間で固定
され、且つその一部が切断された次の段階を示す縦断面
図である。
【図１２ｃ】前記の積層体がポンチとダイとの間におい
て押圧されている、さらに次の段階を示す縦断面図であ
る。
【図１２ｄ】ポンチとダイの表面形状に従って得られた
積層体を取出して示した縦断面図である。
【符号の説明】
１　　要素 ２　　縁又は外周部分 ３　　中央部分 ４　　Ｃ−Ｃ層 ５　　ＥＧ層 ８　　積層体 ９　　パンチ １０　　ダイ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　厚みとの関係では大面積であり、且つ
    炭素／炭素複合体の少なくとも１つの層と再圧縮される
    膨脹グラファイトの少なくとも１つの層とを含む縁部分
    及び中央部分を有する炭素複合体要素を製造する方法で
    あって、炭素化可能の樹脂によって含浸された炭素繊維
    ラップをベースにした予含浸体の少なくとも１つの層と
    、膨脹グラファイトの少なくとも１つの層との積層及び
    圧縮の過程を含み、続いて硬化及び高温での熱処理を含
    み、さらに中央部分が高い変形レベルを持ち及び／又は
    縁部分が前記要素の自己組立てを可能にするようなシー
    リング性炭素複合体要素を得るために、ａ）　　予含浸
    体の少なくとも１つの層と膨脹グラファトの少なくとも
    １つの層との積層体を準備する段階を含み、この場合予
    含浸体は、炭素繊維又は炭素繊維の前駆体をベースとし
    て好ましくは変形可能で且つその面積が少なくとも中央
    部分の面積に等しい１つのシートを含み、また、膨脹グ
    ラファイトは、その密度が０．０３〜０．０６で且つそ
    の面積が前記要素の中心面での投影の面積に少なくとも
    等しいものであり、ｂ）　　プレスのパンチとダイとの
    間で前記積層体が、　２．５〜１５ＭＰａの圧力及び５
    ０〜　２００℃の温度において圧縮され、その結果とし
    て縁部分の厚さが中央部分の厚さと少なくとも等しく、
    さらに膨脹グラファイトの密度が縁部分で　０．３〜０
    ．６であり且つ中央部分では１〜１．５　であり、ｃ）
    　　圧縮された要素が、　４００〜３０００℃間の温度
    において熱的に処理される方法。
  2. 【請求項２】　　予含浸体の少なくとも１つの層が、前
    記要素の中央部分に相当する部分だけにわたって延伸す
    る請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】　　パンチとダイとの間の距離が中央部分
    の領域では縁部分の領域よりもより小さい結果として、
    要素の中央部分がその縁部分よりもより大きく圧縮され
    、並びに必要とあらば、中央部分の領域の厚みが縁部分
    の厚みよりもより大きい積層体を用いて前記の圧縮を行
    なう請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】　　中央部分で高い変形レベルを持つ要素
    を製造するために、予含浸体が、炭素繊維又は炭素繊維
    前駆体をベースとする変形可能基材、及び短繊維の織物
    、フェルト、マットから選ばれた変形可能基材から得ら
    れて用いられる請求項１から３のいずれか一項に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】　　中央部分で低い変形レベルを持つ要素
    を製造するために、予含浸体が、炭素繊維又は炭素繊維
    前駆体をベースとし且つ三次元基材のような変形可能又
    は非変形可能の基材から得られて用いられる請求項１か
    ら３のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】　　予含浸体が、１００　〜　５００ｇ／
    ｍ２　のｇｓｍ値を持つ炭素含有基材から得られる請求
    項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】　　積層体が積層体Ｃ／Ｇ、Ｃ／Ｇ／Ｃ、
    Ｇ／Ｃ／Ｇから選択され、ここでＣが予含浸体の１つ又
    はそれ以上の層であって且つ各層が中央部分の面積に少
    なくとも等しい面積を持つ層を示し、Ｇが、０．０３〜
    ０．０６の密度を持つ膨脹グラファイトの１つの層を示
    す請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】　　積層体を圧縮するためにプレスが用い
    られ、該プレスが、積層体の外周を固定することの可能
    な環状手段と、入手すべき要素の寸法に積層体を切断す
    ることの可能な手段と、圧縮を加え且つ要素の可能的変
    形を実行し得る手段とを含む請求項１から７のいずれか
    一項に記載の方法。
  9. 【請求項９】　　中央部分を取り囲み且つその厚さが中
    央部分の厚さに少なくとも等しい縁部分を有し、さらに
    膨脹グラファイトが、縁部分で　０．３〜０．６　の密
    度をまた中央部分では１〜１．５　の密度を持つ請求項
    １から８のいずれか一項に記載の方法によって得られる
    自己組立て性全炭素複合体要素。
  10. 【請求項１０】　　縁部分に相応する積層体が膨脹グラ
    ファイトの少なくとも１つの外側面を含む請求項９に記
    載の複合体要素。
  11. 【請求項１１】　　中央部分が、ｄ／ｅ比が局所的に１
    ．５　よりも大きくて高変形レベルを有する請求項９又
    は１０に記載の複合体要素。
  12. 【請求項１２】　　熱交換器プレート及び濾過モジュー
    ルでの分離プレートとして用いられる、請求項９から１
    １のいずれか一項により得られる複合体要素の使用。
JP3184742A 1990-07-26 1991-07-24 大面積の炭素複合体要素の製造方法及びそれにより得られた自己組立て性全炭素複合体要素 Pending JPH04231375A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006064296A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Sgl Carbon Ag 膨張黒鉛から成る熱伝導板とその製造方法
WO2009133585A1 (ja) * 2008-04-28 2009-11-05 神栄テクノロジー株式会社 伝熱接続体とそれを備えた恒温発生装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2705445B1 (fr) * 1993-05-18 1995-07-07 Vicarb Sa Echangeur de chaleur à plaques.
DE4322431C2 (de) * 1993-07-06 1997-04-10 Mtu Muenchen Gmbh Kühlstruktur und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO1996032618A1 (en) * 1995-04-13 1996-10-17 Alliedsignal Inc. Carbon/carbon composite parallel plate heat exchanger and method of fabrication
US5626188A (en) * 1995-04-13 1997-05-06 Alliedsignal Inc. Composite machined fin heat exchanger
US5655600A (en) * 1995-06-05 1997-08-12 Alliedsignal Inc. Composite plate pin or ribbon heat exchanger
CN2239648Y (zh) * 1995-12-25 1996-11-06 吴泗沧 一种立体标牌或徽章的成型装置
CH710862B1 (de) 1999-11-26 2016-09-15 Imerys Graphite & Carbon Switzerland Sa Verfahren zur Herstellung von Graphitpulvern mit erhöhter Schüttdichte.
US6649102B2 (en) * 2001-01-29 2003-11-18 Ballard Power Systems Inc. Method of cutting expanded graphite sheet material
JP2005505904A (ja) * 2001-10-08 2005-02-24 ティムカル アーゲー 電気化学的電池
DE20210209U1 (de) * 2002-06-28 2003-11-06 Autokuehler Gmbh & Co Kg Wärmeaustauschernetz
DE10341255B4 (de) * 2003-09-04 2005-06-16 Sgl Carbon Ag Wärmeleitplatten aus expandiertem Graphit sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
US20060243423A1 (en) * 2005-05-02 2006-11-02 Tellabs Operations, Inc. Compact heat exchanger and method
US9394851B2 (en) 2009-07-10 2016-07-19 Etalim Inc. Stirling cycle transducer for converting between thermal energy and mechanical energy
DE102010041822A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Sgl Carbon Se Thermosolares Verkleidungselement
US9382874B2 (en) 2010-11-18 2016-07-05 Etalim Inc. Thermal acoustic passage for a stirling cycle transducer apparatus
EP2508247B1 (en) * 2011-04-07 2014-12-31 New Century Membrane Technology Co., Ltd. Method and apparatus for making a filtering unit
JP6360198B2 (ja) * 2014-12-18 2018-07-18 株式会社カネカ グラファイト積層体、グラファイト積層体の製造方法、熱輸送用構造物およびロッド状の熱輸送体
JP5958565B2 (ja) * 2015-01-14 2016-08-02 Ｊｆｅスチール株式会社 打抜き加工方法、打抜き加工装置、および積層鉄心の製造方法
CN104999724B (zh) * 2015-07-02 2017-04-05 河北立格环保科技有限公司 一种碳纤维富氧丝针刺毡及其制备方法与应用
CN105252842A (zh) * 2015-10-30 2016-01-20 安徽佳力奇航天碳纤维有限公司 一种碳纤维平板结构件
CN105479836A (zh) * 2016-01-06 2016-04-13 复旦大学 一种光驱动可控变形的复合材料及其制备方法
CN105799246B (zh) * 2016-03-23 2018-12-14 江苏澳盛复合材料科技有限公司 高阻燃低翘曲碳纤维片材及其制备工艺
DE102016219214A1 (de) * 2016-10-04 2018-04-05 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement
JP7324783B2 (ja) * 2018-06-07 2023-08-10 エスエイチティー スマート ハイ－テック エービー 積層グラフェンをベースとする熱伝導性フィルムおよびフィルムを製造する方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5829129Y2 (ja) * 1977-12-14 1983-06-25 呉羽化学工業株式会社 真空炉用多層成形断熱材
US4522895A (en) * 1982-10-05 1985-06-11 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Multilayer fuel cell electrode substrate having elongated holes for feeding reactant gases
JPS61155260A (ja) * 1984-12-27 1986-07-14 呉羽化学工業株式会社 炭素材同士を接合した炭素製品の製造方法
JPS62105910A (ja) * 1985-11-05 1987-05-16 Toyo Carbon Kk 積層炭素材料
DE3603305C1 (de) * 1986-02-04 1987-07-23 Sigri Gmbh Verfahren zum Herstellen eines aus mehreren Schichten bestehenden,zwischen den Schichten Graphitfolie enthaltenden fuer Fluide undurchlaessigen Kohlenstoff- oder Graphitkoerpers und dessen Verwendung
JP2503497B2 (ja) * 1987-03-30 1996-06-05 日立化成工業株式会社 黒鉛・繊維複合材料
GB2205906B (en) * 1987-05-20 1990-12-19 Hitachi Chemical Co Ltd Gasket material and head gasket
JPH01308872A (ja) * 1988-06-08 1989-12-13 Hitachi Chem Co Ltd 黒鉛質複合材料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006064296A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Sgl Carbon Ag 膨張黒鉛から成る熱伝導板とその製造方法
WO2009133585A1 (ja) * 2008-04-28 2009-11-05 神栄テクノロジー株式会社 伝熱接続体とそれを備えた恒温発生装置
JPWO2009133585A1 (ja) * 2008-04-28 2011-08-25 神栄テクノロジー株式会社 伝熱接続体とそれを備えた恒温発生装置

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FR2665104B1 (fr) 1992-10-09
DK0468904T3 (da) 1994-12-27
DE69105246D1 (de) 1995-01-05
US5180459A (en) 1993-01-19
ATE114275T1 (de) 1994-12-15

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