JPH0578182A - 多孔質炭素成形品の製法および電極材 - Google Patents
多孔質炭素成形品の製法および電極材Info
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- JPH0578182A JPH0578182A JP4051534A JP5153492A JPH0578182A JP H0578182 A JPH0578182 A JP H0578182A JP 4051534 A JP4051534 A JP 4051534A JP 5153492 A JP5153492 A JP 5153492A JP H0578182 A JPH0578182 A JP H0578182A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 アスペクト比が５０以上の曲状炭素繊維とバ
インダー、例えばフェノール樹脂とを含有する材料から
なる成形体を硬化させた後、不活性雰囲気下で焼成する
多孔質炭素成形品の製法、およびこの製法で得た電極
材。 【効果】 従来の直状炭素繊維を使用した成形品と比較
して面方向と厚み方向に於ける方向性が著しく改良され
ており、特性の差異が小さい。加えて、糸の絡みにより
機械強度の大きな板が得られる。
インダー、例えばフェノール樹脂とを含有する材料から
なる成形体を硬化させた後、不活性雰囲気下で焼成する
多孔質炭素成形品の製法、およびこの製法で得た電極
材。 【効果】 従来の直状炭素繊維を使用した成形品と比較
して面方向と厚み方向に於ける方向性が著しく改良され
ており、特性の差異が小さい。加えて、糸の絡みにより
機械強度の大きな板が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一本一本が三次元的に大
きく曲がっている曲状炭素繊維を用いた多孔質炭素成形
品の製法に関するものであり、得られた成形品は燃料電
池の電極材や耐熱、耐蝕性フィルター等に用いられる。
きく曲がっている曲状炭素繊維を用いた多孔質炭素成形
品の製法に関するものであり、得られた成形品は燃料電
池の電極材や耐熱、耐蝕性フィルター等に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】多孔質炭素板等の多孔質炭素成形品は、
炭素材の特性である化学的安定性、不活性雰囲気下での
耐熱性、導電性等を生かした種々の用途、例えば超高温
用断熱材、電極材、フィルター等に用いられる。
炭素材の特性である化学的安定性、不活性雰囲気下での
耐熱性、導電性等を生かした種々の用途、例えば超高温
用断熱材、電極材、フィルター等に用いられる。
【０００３】多孔質炭素板の製法として、ひとつには樹
脂を主材として、それ単独あるいは各種添加材を加えて
板状に成形し、硬化せしめた後、該成形板を焼成して得
る方法がある。本法に於いては一般に均質な板を得られ
易いが、焼成に際しての寸法変化が大きく、その制御が
難しいという問題点がある。
脂を主材として、それ単独あるいは各種添加材を加えて
板状に成形し、硬化せしめた後、該成形板を焼成して得
る方法がある。本法に於いては一般に均質な板を得られ
易いが、焼成に際しての寸法変化が大きく、その制御が
難しいという問題点がある。
【０００４】もうひとつの方法として、繊維状物質を主
材として、これを樹脂等のバインダーにて板状に成形、
及び焼成して得る方法がある。この方法に於いて、繊維
状物質にはパルプ、ポリアクリルニトリル、ポリエステ
ル等の有機繊維、あるいは炭素質繊維、黒鉛質繊維等の
炭素繊維が、各々単独あるいはそれらを複合して用いら
れる。有機繊維使用の場合には、焼成工程に於ける素材
の収縮を防ぐために、繊維表面に酸化皮膜を形成する
等、何らかの不融化処理を施すか、焼成工程での収縮の
無い炭素繊維との複合にする等の方策を講じる必要があ
る。
材として、これを樹脂等のバインダーにて板状に成形、
及び焼成して得る方法がある。この方法に於いて、繊維
状物質にはパルプ、ポリアクリルニトリル、ポリエステ
ル等の有機繊維、あるいは炭素質繊維、黒鉛質繊維等の
炭素繊維が、各々単独あるいはそれらを複合して用いら
れる。有機繊維使用の場合には、焼成工程に於ける素材
の収縮を防ぐために、繊維表面に酸化皮膜を形成する
等、何らかの不融化処理を施すか、焼成工程での収縮の
無い炭素繊維との複合にする等の方策を講じる必要があ
る。
【０００５】従って、多孔質炭素板の製造に於いては、
炭素繊維を主材とする方法が最も容易な方法であり、炭
素繊維としては直状の炭素繊維が用いられている。
炭素繊維を主材とする方法が最も容易な方法であり、炭
素繊維としては直状の炭素繊維が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの炭素
繊維として、直状の炭素繊維を用いると、板状に成形す
る際に面方向に繊維が配向し、面方向と厚み方向との間
で、その特性に差異が発生する問題点があった。例え
ば、面方向に比較して、厚み方向の導電性、熱伝導性、
ガス透過度は小さくなる。この様な特性の方向性は使用
目的によっては大きな欠点となり、その解決が望まれて
いる。
繊維として、直状の炭素繊維を用いると、板状に成形す
る際に面方向に繊維が配向し、面方向と厚み方向との間
で、その特性に差異が発生する問題点があった。例え
ば、面方向に比較して、厚み方向の導電性、熱伝導性、
ガス透過度は小さくなる。この様な特性の方向性は使用
目的によっては大きな欠点となり、その解決が望まれて
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決すべく鋭意研究した結果、直状の炭素繊維の
代わりに曲状の炭素繊維を用いると、繊維同士が３次元
的にからみ、かつ成形の際は曲状のカールが繊維の流れ
を妨害するため面方向と厚み方向との間の方向性の問題
が大幅に改善されること、およびこの様にして得られた
多孔質炭素板は燃料電池用電極材として好適であること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
課題を解決すべく鋭意研究した結果、直状の炭素繊維の
代わりに曲状の炭素繊維を用いると、繊維同士が３次元
的にからみ、かつ成形の際は曲状のカールが繊維の流れ
を妨害するため面方向と厚み方向との間の方向性の問題
が大幅に改善されること、およびこの様にして得られた
多孔質炭素板は燃料電池用電極材として好適であること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明は、曲状炭素繊維とバインダ
ーとを含有する材料からなる成形体を硬化させた後、不
活性雰囲気下で焼成することを特徴とする多孔質炭素成
形品の製法、および曲状炭素繊維とバインダーとを含有
する材料からなる板状成形体を硬化させた後、不活性雰
囲気下で焼成してなることを特徴とする電極材を提供す
るものである。
ーとを含有する材料からなる成形体を硬化させた後、不
活性雰囲気下で焼成することを特徴とする多孔質炭素成
形品の製法、および曲状炭素繊維とバインダーとを含有
する材料からなる板状成形体を硬化させた後、不活性雰
囲気下で焼成してなることを特徴とする電極材を提供す
るものである。
【０００９】本発明で用いる曲状炭素繊維としては、例
えばアスペクト比が５０以上、好ましくは５０〜１００
００の曲状炭素繊維が挙げられる。なかでも比容積が８
〜１２ｃｍ3／ｇ のものが、成形の際して繊維を均一に
分散させ易く、厚みの均一な成形品が容易に得られる点
で特に好ましい。また、その径は、特に限定されない
が、この場合も成形の際して繊維を均一に分散させ易
く、厚みの均一な成形品が容易に得られる点で、５〜２
５μｍの範囲にあるものが好ましい。このような曲状炭
素繊維としては、例えばドナカーボ〔（株）ドナック製
ピッチ系曲状炭素繊維〕を挙げることができる。
えばアスペクト比が５０以上、好ましくは５０〜１００
００の曲状炭素繊維が挙げられる。なかでも比容積が８
〜１２ｃｍ3／ｇ のものが、成形の際して繊維を均一に
分散させ易く、厚みの均一な成形品が容易に得られる点
で特に好ましい。また、その径は、特に限定されない
が、この場合も成形の際して繊維を均一に分散させ易
く、厚みの均一な成形品が容易に得られる点で、５〜２
５μｍの範囲にあるものが好ましい。このような曲状炭
素繊維としては、例えばドナカーボ〔（株）ドナック製
ピッチ系曲状炭素繊維〕を挙げることができる。
【００１０】尚、本発明において、比容積とは５００ｍ
ｌのビーカーに該ビーカーの容積を満たすように炭素繊
維を入れ、次いで１５０ｇ／ｃｍ2 の加圧下で測定した
嵩密度の逆数で表した値である。曲状炭素繊維と直状炭
素繊維との比容積の差については、それぞれ代表的なも
のを第１図に示す。
ｌのビーカーに該ビーカーの容積を満たすように炭素繊
維を入れ、次いで１５０ｇ／ｃｍ2 の加圧下で測定した
嵩密度の逆数で表した値である。曲状炭素繊維と直状炭
素繊維との比容積の差については、それぞれ代表的なも
のを第１図に示す。
【００１１】本発明で用いるバインダーとしては、有機
質バインダー、無機質バインダー、又はこれらを組み合
わせたもののいずれでもで良く、なかでも４００℃以上
で炭化するものが好ましいが、必ずしも後処理による炭
化によって残る収率（残炭率）が高いものでなくともよ
い。これらバインダーの具体例としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン
樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化樹脂やポリアミド樹
脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹
脂、ポリアセタール樹脂等の熱可塑樹脂、シリコーン、
ＳＢＲ、ＮＢＲ等のゴム状物質及びピッチ類等が挙げら
れ、なかでも残炭率が高い点でフェノール樹脂が好まし
い。
質バインダー、無機質バインダー、又はこれらを組み合
わせたもののいずれでもで良く、なかでも４００℃以上
で炭化するものが好ましいが、必ずしも後処理による炭
化によって残る収率（残炭率）が高いものでなくともよ
い。これらバインダーの具体例としては、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン
樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化樹脂やポリアミド樹
脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹
脂、ポリアセタール樹脂等の熱可塑樹脂、シリコーン、
ＳＢＲ、ＮＢＲ等のゴム状物質及びピッチ類等が挙げら
れ、なかでも残炭率が高い点でフェノール樹脂が好まし
い。
【００１２】又、本発明で用いる曲状炭素繊維とバイン
ダーとを含有する材料中には、価格低下、物性向上等を
目的として各種繊維、例えば炭化珪素繊維、窒化珪素繊
維等無機繊維、ケブラー、ポリプロ、セルロース、ポリ
アクリルニトリル等有機繊維、あるいは各種粉末、例え
ばカーボンブラック、黒鉛等を添加することも可能であ
る。特に黒鉛粉末の添加は、電気特性、熱特性、力学物
性の向上に大きな効果がある。
ダーとを含有する材料中には、価格低下、物性向上等を
目的として各種繊維、例えば炭化珪素繊維、窒化珪素繊
維等無機繊維、ケブラー、ポリプロ、セルロース、ポリ
アクリルニトリル等有機繊維、あるいは各種粉末、例え
ばカーボンブラック、黒鉛等を添加することも可能であ
る。特に黒鉛粉末の添加は、電気特性、熱特性、力学物
性の向上に大きな効果がある。
【００１３】本発明において、曲状炭素繊維とバインダ
ーとを含有する材料を各種形状に成形する方法は、種々
考えられるが、目的から外れない方法であればいずれで
も良く、特に限定するものではない。例えば、板状に成
形する場合、曲状炭素繊維を湿式抄紙法、ニードルパ
ンチ等によってあらかじめシート状と成した後、該シー
トに加熱溶融させたバインダーを含浸させて、又は該シ
ートに溶剤に分散若しくは溶解したバインダーを含浸さ
せた後、乾燥させて、いわゆるプリプレグシートを得、
次いで圧縮成形する方法、該シートに粉末状バインダ
ーを均一に散布した後、圧縮成形する方法、曲状炭素
繊維チョップを粉末状バインダーと均一に混合した組成
物を圧縮成形する方法等があり、いずれの方法に於いて
も最初から所定の厚みに成形する場合と、はじめにブロ
ック状に成形した後、ブロックを所定の厚みにスライス
して板を得る方法がある。ここにおいてバインダーの使
用量は、曲状炭素繊維とバインダーの合計１００重量部
に対して、通常１〜９０重量部の範囲であるが、なかで
も電極材の場合、３０〜７０重量部の範囲が好ましい。
ーとを含有する材料を各種形状に成形する方法は、種々
考えられるが、目的から外れない方法であればいずれで
も良く、特に限定するものではない。例えば、板状に成
形する場合、曲状炭素繊維を湿式抄紙法、ニードルパ
ンチ等によってあらかじめシート状と成した後、該シー
トに加熱溶融させたバインダーを含浸させて、又は該シ
ートに溶剤に分散若しくは溶解したバインダーを含浸さ
せた後、乾燥させて、いわゆるプリプレグシートを得、
次いで圧縮成形する方法、該シートに粉末状バインダ
ーを均一に散布した後、圧縮成形する方法、曲状炭素
繊維チョップを粉末状バインダーと均一に混合した組成
物を圧縮成形する方法等があり、いずれの方法に於いて
も最初から所定の厚みに成形する場合と、はじめにブロ
ック状に成形した後、ブロックを所定の厚みにスライス
して板を得る方法がある。ここにおいてバインダーの使
用量は、曲状炭素繊維とバインダーの合計１００重量部
に対して、通常１〜９０重量部の範囲であるが、なかで
も電極材の場合、３０〜７０重量部の範囲が好ましい。
【００１４】このようにして得られた成形板は、窒素、
アルゴン等の不活性ガス雰囲気中、又は真空中で１００
０℃以上の温度で焼成する事により目的の多孔質炭素板
を得ることができる。目的によっては更に２０００℃以
上の温度で焼成する事により黒鉛化することも可能であ
る。
アルゴン等の不活性ガス雰囲気中、又は真空中で１００
０℃以上の温度で焼成する事により目的の多孔質炭素板
を得ることができる。目的によっては更に２０００℃以
上の温度で焼成する事により黒鉛化することも可能であ
る。
【００１５】
【実施例】次いで本発明を実施例によって更に説明す
る。尚、例中の％は特に断りの無い限り重量基準であ
る。
る。尚、例中の％は特に断りの無い限り重量基準であ
る。
【００１６】実施例１および比較例１ アスペクト比５６０のピッチ系曲状汎用炭素繊維
〔（株）ドナック製ドナカーボ、繊維径１３．５μｍ、
繊維長が７．６ｍｍ、比容積１０ｃｍ3／ｇ 〕と、比較
例としてアスペクト比５５０のピッチ系直状汎用炭素繊
維〔繊維径が１４．５μｍ、繊維長が８ｍｍ、比容積
７．５ｃｍ3／ｇ 〕を、それぞれエポキシ樹脂をバイン
ダーとする湿式法にて抄紙して１００ｇ／ｍ2 のシート
を作成し、これらのシートにそれぞれノボラックフェノ
ール樹脂の６５％メタノール溶液を含浸乾燥させて樹脂
含有量４５％のプリプレグシートと得た。これらのシー
トを各々２枚ずつ重ね１５０℃、１０分の条件で板状に
圧縮成形した後、更に真空中、２０００℃で１時間焼成
し、厚みが１．２ｍｍ、嵩密度が０．５１ｇ／ｃｍ3 の
多孔質黒鉛板を得た。
〔（株）ドナック製ドナカーボ、繊維径１３．５μｍ、
繊維長が７．６ｍｍ、比容積１０ｃｍ3／ｇ 〕と、比較
例としてアスペクト比５５０のピッチ系直状汎用炭素繊
維〔繊維径が１４．５μｍ、繊維長が８ｍｍ、比容積
７．５ｃｍ3／ｇ 〕を、それぞれエポキシ樹脂をバイン
ダーとする湿式法にて抄紙して１００ｇ／ｍ2 のシート
を作成し、これらのシートにそれぞれノボラックフェノ
ール樹脂の６５％メタノール溶液を含浸乾燥させて樹脂
含有量４５％のプリプレグシートと得た。これらのシー
トを各々２枚ずつ重ね１５０℃、１０分の条件で板状に
圧縮成形した後、更に真空中、２０００℃で１時間焼成
し、厚みが１．２ｍｍ、嵩密度が０．５１ｇ／ｃｍ3 の
多孔質黒鉛板を得た。
【００１７】得られた多孔質黒鉛板の電気抵抗、ガス透
過度、及び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定し
たところ、表１に示す結果を得た。表１に示すように直
状炭素繊維を使った黒鉛板と比較して、曲状炭素繊維を
使用した黒鉛板は異方性（面方向と厚み方向の物性の
比）が著しく改良されている。
過度、及び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定し
たところ、表１に示す結果を得た。表１に示すように直
状炭素繊維を使った黒鉛板と比較して、曲状炭素繊維を
使用した黒鉛板は異方性（面方向と厚み方向の物性の
比）が著しく改良されている。
【００１８】更に、得られた多孔質黒鉛板を各々１５ｃ
ｍ角の大きさの燐酸型燃料電池に組み込み、電流密度を
変えて電圧を測定した結果、電流密度２００ｍＡ／ｃｍ
2 における電圧は曲状炭素繊維を使用した電池の方が、
直状炭素繊維のそれと比較して５０ｍＶ高かった。
ｍ角の大きさの燐酸型燃料電池に組み込み、電流密度を
変えて電圧を測定した結果、電流密度２００ｍＡ／ｃｍ
2 における電圧は曲状炭素繊維を使用した電池の方が、
直状炭素繊維のそれと比較して５０ｍＶ高かった。
【００１９】実施例２ アスペクト比１５００のピッチ系曲状汎用炭素繊維
〔（株）ドナック製ドナカーボ、繊維径１３．５μｍ、
繊維長が２０ｍｍ、比容積１０ｃｍ3／ｇ 〕を、エポキ
シ樹脂をバインダーとする湿式法にて抄紙して１００ｇ
／ｍ2 のシートを作成し、これらのシートにそれぞれノ
ボラックフェノール樹脂の６５％メタノール溶液を含浸
乾燥させて樹脂含有量４５％のプリプレグシートと得
た。このシートを２枚重ね１５０℃、１０分の条件で板
状に圧縮成形した後、更に真空中、２０００℃で１時間
焼成し、厚みが１．２ｍｍ、嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ
3 の多孔質黒鉛板を得た。
〔（株）ドナック製ドナカーボ、繊維径１３．５μｍ、
繊維長が２０ｍｍ、比容積１０ｃｍ3／ｇ 〕を、エポキ
シ樹脂をバインダーとする湿式法にて抄紙して１００ｇ
／ｍ2 のシートを作成し、これらのシートにそれぞれノ
ボラックフェノール樹脂の６５％メタノール溶液を含浸
乾燥させて樹脂含有量４５％のプリプレグシートと得
た。このシートを２枚重ね１５０℃、１０分の条件で板
状に圧縮成形した後、更に真空中、２０００℃で１時間
焼成し、厚みが１．２ｍｍ、嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ
3 の多孔質黒鉛板を得た。
【００２０】得られた多孔質黒鉛板の電気抵抗、ガス透
過度、及び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定し
たところ、表１に示す結果を得た。表１に示すように曲
状炭素繊維を使用したこの黒鉛板は異方性（面方向と厚
み方向の物性の比）が著しく改良されている。
過度、及び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定し
たところ、表１に示す結果を得た。表１に示すように曲
状炭素繊維を使用したこの黒鉛板は異方性（面方向と厚
み方向の物性の比）が著しく改良されている。
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例３及び比較例２ 実施例１と同様の炭素繊維６０部に、各々粉末状ノボラ
ック型フェノール樹脂４０部を混合攪拌して均一な混合
物を得た。これらの混合物を各々１５０℃、３０分の条
件で圧縮成形した後、更に真空中、１０００℃で１時間
焼成し、厚みが０．４ｍｍ、嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ
3 の多孔質炭素板を得た。
ック型フェノール樹脂４０部を混合攪拌して均一な混合
物を得た。これらの混合物を各々１５０℃、３０分の条
件で圧縮成形した後、更に真空中、１０００℃で１時間
焼成し、厚みが０．４ｍｍ、嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ
3 の多孔質炭素板を得た。
【００２３】得られた炭素板の電気抵抗、ガス透過度及
び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定したとこ
ろ、表２に示す結果を得た。表２に示すように直状炭素
繊維を使った炭素板と比較して、曲状炭素繊維を使用し
た炭素板は異方性（面方向と厚み方向の物性の比）が著
しく改良されている。
び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定したとこ
ろ、表２に示す結果を得た。表２に示すように直状炭素
繊維を使った炭素板と比較して、曲状炭素繊維を使用し
た炭素板は異方性（面方向と厚み方向の物性の比）が著
しく改良されている。
【００２４】実施例４ アスペクト比８５のピッチ系曲状汎用炭素繊維〔（株）
ドナック製ドナカーボ、繊維径１８．０μｍ、繊維長が
１．５ｍｍ、比容積７ｃｍ3／ｇ 〕６０部に、粉末状ノ
ボラック型フェノール樹脂４０部を混合攪拌して均一な
混合物を得た。これらの混合物を１５０℃、３０分の条
件で圧縮成形した後、更に真空中、１０００℃で１時間
焼成し、厚みが０．４ｍｍ、嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ3
の多孔質炭素板を得た。
ドナック製ドナカーボ、繊維径１８．０μｍ、繊維長が
１．５ｍｍ、比容積７ｃｍ3／ｇ 〕６０部に、粉末状ノ
ボラック型フェノール樹脂４０部を混合攪拌して均一な
混合物を得た。これらの混合物を１５０℃、３０分の条
件で圧縮成形した後、更に真空中、１０００℃で１時間
焼成し、厚みが０．４ｍｍ、嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ3
の多孔質炭素板を得た。
【００２５】得られた炭素板の電気抵抗、ガス透過度及
び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定したとこ
ろ、表２に示す結果を得た。表２に示すように曲状炭素
繊維を使用したこの炭素板は異方性（面方向と厚み方向
の物性の比）が著しく改良されている。
び熱伝導率を面方向と厚み方向について測定したとこ
ろ、表２に示す結果を得た。表２に示すように曲状炭素
繊維を使用したこの炭素板は異方性（面方向と厚み方向
の物性の比）が著しく改良されている。
【００２６】
【表２】
【００２７】実施例５ 実施例１と同様の方法で作られた曲状炭素繊維の湿式抄
紙シートに、ノボラックフェノール樹脂を６５％、鱗片
状黒鉛粉末（粒度３５０メッシュパス９９％以上）を５
％含むメタノール溶液を含浸乾燥させて樹脂含有量４５
％、黒鉛含有量３．５％のプリプレグシートを得た。こ
のシートを実施例１と同様な方法で成形、焼成して厚み
が１．２ｍｍ、嵩密度が０．５１ｇ／ｃｍ3の多孔質黒
鉛板を得た。
紙シートに、ノボラックフェノール樹脂を６５％、鱗片
状黒鉛粉末（粒度３５０メッシュパス９９％以上）を５
％含むメタノール溶液を含浸乾燥させて樹脂含有量４５
％、黒鉛含有量３．５％のプリプレグシートを得た。こ
のシートを実施例１と同様な方法で成形、焼成して厚み
が１．２ｍｍ、嵩密度が０．５１ｇ／ｃｍ3の多孔質黒
鉛板を得た。
【００２８】得られた多孔質黒鉛板の物性は、実施例１
と比較して厚み方向の体積固有抵抗は３５％低くなり、
厚み方向の熱伝導率は３５％向上した。また実施例１で
２１０Ｋｇ／ｃｍ2であった曲げ強さは、２２％向上し
た。
と比較して厚み方向の体積固有抵抗は３５％低くなり、
厚み方向の熱伝導率は３５％向上した。また実施例１で
２１０Ｋｇ／ｃｍ2であった曲げ強さは、２２％向上し
た。
【００２９】実施例６ 実施例１と同様な曲状炭素繊維５７部に、粉末状ノボラ
ック型フェノール樹脂４０部、及び実施例５と同様な黒
鉛粉末３部を混合攪拌して、均一な混合物を得た。これ
らの混合物を実施例３と同様な方法で成形、焼成して厚
みが０．４ｍｍ、嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ3の多孔質
炭素板を得た。
ック型フェノール樹脂４０部、及び実施例５と同様な黒
鉛粉末３部を混合攪拌して、均一な混合物を得た。これ
らの混合物を実施例３と同様な方法で成形、焼成して厚
みが０．４ｍｍ、嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ3の多孔質
炭素板を得た。
【００３０】得られた多孔質黒鉛板の物性は、実施例３
と比較して厚み方向の体積固有抵抗は３０％低くなり、
厚み方向の熱伝導率は３０％向上した。また実施例１で
２３０Ｋｇ／ｃｍ2であった曲げ強さは、１８％向上し
た。
と比較して厚み方向の体積固有抵抗は３０％低くなり、
厚み方向の熱伝導率は３０％向上した。また実施例１で
２３０Ｋｇ／ｃｍ2であった曲げ強さは、１８％向上し
た。
【００３１】
【発明の効果】本発明の製法で得られた電極材等の多孔
質炭素成形品は、曲状炭素繊維を使うことにより、従来
の直状炭素繊維を使用した成形品と比較して面方向と厚
み方向に於ける方向性が著しく改良されており、特性の
差異が小さい。加えて、糸の絡みにより機械強度の大き
な板が得られる。
質炭素成形品は、曲状炭素繊維を使うことにより、従来
の直状炭素繊維を使用した成形品と比較して面方向と厚
み方向に於ける方向性が著しく改良されており、特性の
差異が小さい。加えて、糸の絡みにより機械強度の大き
な板が得られる。
【図１】図１は、本発明に用いられる曲状炭素繊維と直
状炭素繊維のそれぞれのアスペクト比と比容積の関係を
示すグラフである。
状炭素繊維のそれぞれのアスペクト比と比容積の関係を
示すグラフである。
Claims (11)
- 【請求項１】 曲状炭素繊維とバインダーとを含有する
材料からなる成形体を硬化させた後、不活性雰囲気下で
焼成することを特徴とする多孔質炭素成形品の製法。 - 【請求項２】 曲状炭素繊維のアスペクト比が５０以上
である請求項１記載の製法。 - 【請求項３】 曲状炭素繊維のアスペクト比が５０〜１
００００で、かつ比容積が８〜１２ｃｍ3／ｇである請
求項１記載の製法。 - 【請求項４】 曲状炭素繊維の平均繊維径が５〜２５μ
ｍである請求項１、２又は３記載の製法。 - 【請求項５】 曲状炭素繊維とバインダーとを含有する
材料からなる板状成形体を硬化させた後、不活性雰囲気
下で焼成する請求項１、２、３又は４記載の製法。 - 【請求項６】 材料中に更に黒鉛粉末を含む請求項１、
２、３、４又は５記載の製法。 - 【請求項７】 曲状炭素繊維とバインダーとを含有する
材料を板状に成形し、硬化させた後、不活性雰囲気下で
焼成してなることを特徴とする電極材。 - 【請求項８】 曲状炭素繊維のアスペクト比が５０以上
である請求項７記載の電極材。 - 【請求項９】 曲状炭素繊維のアスペクト比が１００〜
１００００で、かつ比容積が８〜１２ｃｍ3／ｇである
請求項７記載の電極材。 - 【請求項１０】 曲状炭素繊維の平均繊維径が５〜２５
μｍである請求項７、８又は９記載の電極材。 - 【請求項１１】 材料中に更に黒鉛粉末を含む請求項
７、８、９又は１０記載の電極材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051534A JPH0578182A (ja) | 1991-06-27 | 1992-03-10 | 多孔質炭素成形品の製法および電極材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15668091 | 1991-06-27 | ||
| JP3-156680 | 1991-06-27 | ||
| JP4051534A JPH0578182A (ja) | 1991-06-27 | 1992-03-10 | 多孔質炭素成形品の製法および電極材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578182A true JPH0578182A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=26392076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051534A Pending JPH0578182A (ja) | 1991-06-27 | 1992-03-10 | 多孔質炭素成形品の製法および電極材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578182A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004139835A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| JP2004311276A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子膜電極接合体および高分子電解質型燃料電池 |
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| CN115961503A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-04-14 | 上海氢伦新能源科技有限公司 | 碳纤维纸及其制备方法 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051534A patent/JPH0578182A/ja active Pending
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