JPH0517245A - 炭素質材料用接合剤とその製造方法 - Google Patents

炭素質材料用接合剤とその製造方法

Info

Publication number
JPH0517245A
JPH0517245A JP19604691A JP19604691A JPH0517245A JP H0517245 A JPH0517245 A JP H0517245A JP 19604691 A JP19604691 A JP 19604691A JP 19604691 A JP19604691 A JP 19604691A JP H0517245 A JPH0517245 A JP H0517245A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
resin
carbonaceous material
carbon
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP19604691A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Okubo
修一 大窪
Masahiro Yamada
正弘 山田
Koichiro Mukai
幸一郎 向井
Kenichi Fujimoto
研一 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP19604691A priority Critical patent/JPH0517245A/ja
Publication of JPH0517245A publication Critical patent/JPH0517245A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の接合剤よりも優れた接合強度を接合体
に付与し得る炭素質材料用接合剤とその製造方法を提供
する。 【構成】 平均粒径15μm以下の黒鉛粉末1重量部に
対してカーボンブラック0.1〜0.5重量部の割合で
均一に混合した後、得られた粉体を易炭素化樹脂1重量
部に対して0.1〜0.6重量部の割合で配合し、混合
することにより炭素質材料用接合剤を製造することがで
きる。この接合剤は、炭化後の接合層が緻密で強固であ
るため、炭素質材料を強固に接合することができる。 【効果】 炭素質材料を強固に接合できるため、各部品
を作製してその部品の組立てで炭素材製品を加工するこ
とができ、加工歩留りの向上、コストの低減、製品の大
型化が実現可能になり、製造面での実用効果は極めて大
きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素、黒鉛、炭素繊維
強化炭素材料(C/Cコンポジット)等の炭素質材料を
接合する接合剤及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】炭素質材料は、耐熱性が優れていること
から1,000℃を越す高温材料の用途に使用されてお
り、耐熱性が要求されることから通常の有機系接着剤に
よる接合が困難である。
【0003】これまでの炭素質材料の接合には、炭化可
能なフェノール樹脂等のバインダーに黒鉛粉末、炭素繊
維等を配合した接合剤が用いられている(特開昭63−
303,871号公報等)。しかしながら、このような
従来の接合剤により接合された炭素質材料の接合強度は
あまり大きなものではなく、より高い接合強度が得られ
る接合剤の開発が要請されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の接合剤よりも優れた接合強度を接合体に付与し得る炭
素質材料用接合剤とその製造方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、平均粒径15
μm以下の黒鉛粉末1重量部に対してカーボンブラック
0.1〜0.5重量部の割合で混合して得られた粉体
を、易炭素化樹脂1重量部に対して0.1〜0.6重量
部の割合で配合してなる炭素質材料用接合剤である。ま
た、本発明は、平均粒径15μm以下の黒鉛粉末1重量
部に対してカーボンブラック0.1〜0.5重量部の割
合で均一に混合した後、得られた粉体を易炭素化樹脂1
重量部に対して0.1〜0.6重量部の割合で配合し、
混合する炭素質材料用接合剤の製造方法である。以下、
本発明の内容を詳細に説明する。
【0006】本発明の炭素質材料用接合剤は、バインダ
ーとしての易炭素化樹脂に黒鉛粉末とカーボンブラック
が均一に混合した成分系からなる。次に、これら各成分
について説明する。
【0007】本発明で用いられる易炭素化樹脂とは、ア
ルゴン等の非酸化性雰囲気下で加熱処理した時に容易に
炭素化する樹脂を意味する。具体的には、ポリウレタ
ン、ポリイソシアネート、ポリイミド、フェノール樹
脂、フルフラール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、フ
ラン樹脂、あるいはこれらの各種変性物等の熱硬化性樹
脂を挙げることができ、これらの中では比較的炭化歩留
りの高いフェノール樹脂及びフラン樹脂が好ましい。ま
た、これらの樹脂は1種のみを単独で使用できるほか、
2種以上の混合物としても使用できる。これらの易炭素
化樹脂をバインダーとして使用するとき、液状樹脂の場
合には常温での粘度が10〜20,000cpsが好ま
しく、粉末樹脂の場合にはアルコール類のような溶解可
能な溶剤で溶解し、希釈して上記粘度範囲内に調整し液
状として使用することが好ましい。
【0008】骨材として用いられる黒鉛粉末とカーボン
ブラックとについては、黒鉛粉末1重量部に対してカー
ボンブラックを0.1〜0.5重量部の割合で配合して
使用するのがよく、より良好な接合層を形成する上で、
好ましくは黒鉛粉末1重量部に対してカーボンブラック
0.15〜0.3重量部の割合で配合するのがよい。カ
ーボンブラックの配合割合が0.1重量部未満ではカー
ボンブラックの配合効果が少なく、一方、カーボンブラ
ックの配合割合が0.5重量部を超えると、焼成時にお
ける接合剤の収縮が大きくなり、良好な接合強度が得ら
れない。
【0009】ここで、黒鉛粉末としては、平均粒径15
μm以下の微粉末がよく、これを超えると強力な接合強
度が得られない。粉砕により得られる黒鉛粉末はせいぜ
い平均粒径1μmまでである。また、カーボンブラック
の平均粒径については数十nmである。このカーボンブ
ラックを配合することにより接合強度が向上するのは、
カーボンブラックの粒径が黒鉛粉末の粒径より小さく、
このカーボンブラックが黒鉛粉末の粒子間に入り込んで
より緻密な接合層が形成され、強固な接合が可能となる
からである。
【0010】黒鉛粉末とカーボンブラックとを配合した
粉体は、易炭素化樹脂1重量部に対して0.1〜0.6
重量部、好ましくは0.3〜0.5重量部の割合で配合
される。この粉体の配合割合が0.1重量部より少ない
と、焼成後の接合層に多数の気泡が発生して接合強度が
低下し、また、0.6重量部より多くなるとバインダー
不足となり、良好な接合強度が得られず、しかも、粘度
の増加により作業性が悪くなる。
【0011】この混合に際して、黒鉛粉末とカーボンブ
ラックとを予め均一に混合してから易炭素化樹脂と混合
することは、均一な特性を発現させるために有効であ
る。これは、易炭素化樹脂と粉体の混合後に、黒鉛粉末
とカーボンブラックとが所定の割合で混合されていない
部分が存在すると、接合強度にばらつきが生じるからで
ある。この場合、粉体同士の混合である場合には、ヘン
シェルミキサー等によって行うことができる。また、黒
鉛粉末とカーボンブラックからなる骨材粉末と液状バイ
ンダーとの混合の場合には、通常のニーダー、モルタル
ミキサー等による攪拌混合により行うことができ、この
ようにして炭素質材料用接合剤を製造することができ
る。
【0012】炭素質材料の接合は、接合しようとする面
を必要に応じてサンドペーパー等で面仕上げした後、炭
素質材料用接合剤を塗布し、この塗布面同士を接触させ
て接合層を硬化させ、これを非酸化性雰囲気下で焼成炭
化を行って接合する。接合層の硬化に際しては、接合層
部分が動かないように、治具等で接合層部分を2〜20
kg/cm2 で加圧し、固定しておくことが望ましい。
硬化方法は、50〜200℃で熱硬化させるか、あるい
は用いた樹脂に対する硬化剤を適量配合することにより
室温でも硬化させることができる。
【0013】ここで、非酸化性雰囲気とは、アルゴンガ
ス、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気であり、焼成炭化の
熱処理温度は700〜1,000℃の範囲が望ましく、
接合剤中の易炭素化樹脂が充分に炭素化される温度であ
ればよい。このようにして、本発明の炭素質材料用接合
剤を用いて、各種形状の炭素質材料に対して、炭素質の
良好な接合層を得ることができる。
【0014】
【作用】本発明により、黒鉛粉末とカーボンブラックと
を所定の割合で配合した粉体を、易炭素化樹脂と所定の
割合で混合して得られる炭素質材料用接合剤は、炭素質
材料を強固に接合することができる。これは、カーボン
ブラックの配合により炭化後の接合層が緻密で強固にな
るからである。
【0015】
【実施例】以下、比較例と対比しながら実施例に基づい
て本発明を具体的に説明する。
【0016】(1)接合剤の調製 実施例1〜5 レゾール型フェノール樹脂(不揮発分80%、粘度5,
000cps)100重量部と、表1に示した割合で混
合して得られた黒鉛粉末(平均粒径5μm)及びカーボ
ンブラックの混合粉体50重量部とを、羽付きミキサー
で混合し、接合剤を作製した。 実施例6〜10 レゾール型フェノール樹脂(不揮発分80%、粘度5,
000cps)と、予め混合して得られた黒鉛粉末(平
均粒径5μm)100重量部及びカーボンブラック20
重量部の混合粉体とを、表1に示した割合で羽付きミキ
サーで混合し、接合剤を作製した。 実施例11 フラン樹脂(不揮発分54%、粘度145cps)10
0重量部と、予め混合して得られた黒鉛粉末(平均粒径
5μm)40重量部及びカーボンブラック10重量部と
を、羽付きミキサーで混合し、接合剤を作製した。 比較例1 レゾール型フェノール樹脂(実施例1と同じ)100重
量部と黒鉛粉末(平均粒径5μm)5重量部とを羽付き
ミキサーで混合し、接合剤を作製した。 比較例2 レゾール型フェノール樹脂(実施例1と同じ)100重
量部と黒鉛粉末(平均粒径5μm)50重量部とを羽付
きミキサーで混合し、接合剤を作製した。 比較例3 レゾール型フェノール樹脂(実施例1と同じ)100重
量部と黒鉛粉末(平均粒径20μm)50重量部とを羽
付きミキサーで混合し、接合剤を作製した。
【0017】(2)接合 接合する試験片は、25mm×25mm×25mmの黒
鉛材料(嵩密度1.76g/cm3 、曲げ強度320k
g/cm2 )を用いた。この試験片の接合しようとする
面をサンドペーパー(#150)で面仕上げした後、超
音波水洗して150℃で1時間乾燥した。2つの試験片
において面仕上げした面にそれぞれ接合剤を塗布し、両
面を張り合わせた後、バネ付きの固定用治具で接合部分
をはさみ込んで固定し、80℃で15時間保持して接合
剤を硬化させた。次に、この接合体を粉コークスを詰め
た容器内で、アルゴン気流下1,000℃まで昇温さ
せ、接合層を焼成炭化させて接合した。
【0018】(3)接合強度の評価 接合した試験片から、接合断面5mm×5mmの評価用
試験片を6本作製し、この接合部分に荷重を加えて、3
点曲げによる曲げ強度を測定した。曲げ強度は何れも平
均値(n=6)として求めた。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1から明らかなように、実施例1〜11
のものは、曲げ強度が200kg/cm2 を越す強度で
接合されており、また、最適配合条件では破壊部分が黒
鉛材部分であることから極めて強力に接合されているこ
とがわかる。また、比較例1〜3との対比から黒鉛粉末
にカーボンブラックを配合することによって接合強度が
著しく向上することが明らかであり、本発明による接合
剤の性能が優れていることがわかる。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、黒鉛粉末とカーボンブ
ラックとを最適な割合で配合し、これを易炭素化樹脂と
混合して得られる炭素質材料用接合剤により、炭素質材
料を強固に接合することができる。これにより、従来に
おいては炭素材製品を一体物に加工していたが、各部品
ごとに形成して組立てにより加工することが可能にな
り、炭素材製品の加工歩留りの向上、コストの低減、製
品の大型化が実現でき、製造面での実用的効果が極めて
大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向井 幸一郎 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式会社第一技術研究所内 (72)発明者 藤本 研一 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式会社第一技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径15μm以下の黒鉛粉末1重量
    部に対してカーボンブラック0.1〜0.5重量部の割
    合で混合して得られた粉体を、易炭素化樹脂1重量部に
    対して0.1〜0.6重量部の割合で配合してなる炭素
    質材料用接合剤。
  2. 【請求項2】 易炭素化樹脂が、フェノール樹脂及びフ
    ラン樹脂から選ばれた少なくとも1種の熱硬化性樹脂で
    ある請求項1記載の炭素質材料用接合剤。
  3. 【請求項3】 平均粒径15μm以下の黒鉛粉末1重量
    部に対してカーボンブラック0.1〜0.5重量部の割
    合で均一に混合した後、得られた粉体を易炭素化樹脂1
    重量部に対して0.1〜0.6重量部の割合で配合し、
    混合することを特徴とする炭素質材料用接合剤の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 易炭素化樹脂が、フェノール樹脂及びフ
    ラン樹脂から選ばれた少なくとも1種の熱硬化性樹脂で
    ある請求項3記載の炭素質材料用接合剤の製造方法。
JP19604691A 1991-07-11 1991-07-11 炭素質材料用接合剤とその製造方法 Withdrawn JPH0517245A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19604691A JPH0517245A (ja) 1991-07-11 1991-07-11 炭素質材料用接合剤とその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19604691A JPH0517245A (ja) 1991-07-11 1991-07-11 炭素質材料用接合剤とその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0517245A true JPH0517245A (ja) 1993-01-26

Family

ID=16351297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19604691A Withdrawn JPH0517245A (ja) 1991-07-11 1991-07-11 炭素質材料用接合剤とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0517245A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8871873B2 (en) 2011-03-30 2014-10-28 Toray Industries, Inc. Biodegradable particle, vascular embolization material and method for producing biodegradable particles
US9353217B2 (en) 2010-12-09 2016-05-31 Toray Industries, Inc. Biodegradable particles, vascular occlusion material, and method for producing biodegradable particles
US9408948B2 (en) 2010-12-20 2016-08-09 Toray Industries, Inc. Biodegradable particles for medical treatment and vascular embolization material
US9504768B2 (en) 2012-03-28 2016-11-29 Toray Industries, Inc. Biodegradable material and method of producing biodegradable material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9353217B2 (en) 2010-12-09 2016-05-31 Toray Industries, Inc. Biodegradable particles, vascular occlusion material, and method for producing biodegradable particles
US9408948B2 (en) 2010-12-20 2016-08-09 Toray Industries, Inc. Biodegradable particles for medical treatment and vascular embolization material
US8871873B2 (en) 2011-03-30 2014-10-28 Toray Industries, Inc. Biodegradable particle, vascular embolization material and method for producing biodegradable particles
US9504768B2 (en) 2012-03-28 2016-11-29 Toray Industries, Inc. Biodegradable material and method of producing biodegradable material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2760910B2 (ja) 高強度炭素質セメント
US3657592A (en) Electrode joint cement
JPH0517245A (ja) 炭素質材料用接合剤とその製造方法
US5457151A (en) Polysilazane adhesive composition
JPS6052103B2 (ja) 炭素繊維強化炭素材の製造方法
JPH01500125A (ja) エポキシ樹脂の製造方法
US3371008A (en) Metal adhesives containing epoxy resin, polyamide resin and phenolic flux
JPH04335079A (ja) 炭素材用接着剤
JPH0517244A (ja) 炭素質材料の接合方法
KR102014367B1 (ko) 벌크흑연 복합체 및 이의 제조방법
JPH09194685A (ja) フェノール樹脂成形材料
JPS6315846A (ja) カーボン繊維含浸用熱硬化性樹脂組成物
US3629184A (en) Whisker reinforced binders for laminated composites and adhesives
JPS62275009A (ja) 不浸透性炭素材料の製造方法
JPH0454631B2 (ja)
JP3314383B2 (ja) 炭素繊維/炭素複合材料の製造方法
JP2003055057A (ja) 炭素繊維強化炭素材料の製造方法
JPS6069161A (ja) 繊維複合樹脂組成物及びその製造方法
JPH04300983A (ja) 炭素材料用接着剤
JPS63312328A (ja) SiCウイスカ−強化ポリイミド樹脂の製造方法
JPS6111904B2 (ja)
JP6783643B2 (ja) 炭素材料の接合剤及び接合方法
Vogelson et al. Fiber reinforced epoxy resin composite materials using carboxylate-alumoxanes as cross-linking agents
JPH0642371B2 (ja) 燃料電池複合電極の製造方法
JPS63112147A (ja) 炭素、黒鉛質接着構造物及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981008