JPH062621B2 - 炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法 - Google Patents
炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH062621B2 JPH062621B2 JP61075337A JP7533786A JPH062621B2 JP H062621 B2 JPH062621 B2 JP H062621B2 JP 61075337 A JP61075337 A JP 61075337A JP 7533786 A JP7533786 A JP 7533786A JP H062621 B2 JPH062621 B2 JP H062621B2
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- Japan
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- carrier
- carbonaceous powder
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- fiber base
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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複合材料の製造方法に関す
るものであり、特に炭素繊維基材の被覆工程が改善され
た製造方法に関するものである。
るものであり、特に炭素繊維基材の被覆工程が改善され
た製造方法に関するものである。
［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］ 従来、炭素繊維強化炭素複合材料は次のようにして製造
されている。すなわち、炭素質粉末に液体中でイオン化
した担体を吸着させた後、この炭素質粉末を液体中に分
散させ分散液とし、この分散液に炭素繊維基材を浸漬
し、該炭素繊維基材と対向電極との間に直流電圧を印加
し、炭素質粉末および担体を炭素繊維基材の表面に付着
し被覆物を得、この被覆物を乾燥、加熱、成形、熱処理
および炭化焼成して、炭素繊維強化炭素複合材料を製造
している。また、炭素繊維基材に炭素質粉末および担体
を付着して被覆する被覆工程は、従来より１回の工程で
行なわれている。
されている。すなわち、炭素質粉末に液体中でイオン化
した担体を吸着させた後、この炭素質粉末を液体中に分
散させ分散液とし、この分散液に炭素繊維基材を浸漬
し、該炭素繊維基材と対向電極との間に直流電圧を印加
し、炭素質粉末および担体を炭素繊維基材の表面に付着
し被覆物を得、この被覆物を乾燥、加熱、成形、熱処理
および炭化焼成して、炭素繊維強化炭素複合材料を製造
している。また、炭素繊維基材に炭素質粉末および担体
を付着して被覆する被覆工程は、従来より１回の工程で
行なわれている。
しかしながら、このような従来の被覆工程では、炭素繊
維基材に炭素質粉末および担体を多量かつ均一に被覆し
ようとすると、長時間を要し、またその場合でも、付着
量および均一性の双方において充分に満足いくものでは
なかった。この原因としては以下のことが考えられる。
維基材に炭素質粉末および担体を多量かつ均一に被覆し
ようとすると、長時間を要し、またその場合でも、付着
量および均一性の双方において充分に満足いくものでは
なかった。この原因としては以下のことが考えられる。
すなわち、多量に析出させるためには炭素質粉末に対す
る担体の量を少なくしなければならず、均一に析出させ
るためには反対に炭素質粉末に対する担体の量を多くし
なければならないからである。
る担体の量を少なくしなければならず、均一に析出させ
るためには反対に炭素質粉末に対する担体の量を多くし
なければならないからである。
それゆえに、この発明の目的は、炭素質粉末および担体
を多量かつ均一に炭素繊維基材表面上に付着し被覆する
被覆工程を備えた炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法
を提供することにある。
を多量かつ均一に炭素繊維基材表面上に付着し被覆する
被覆工程を備えた炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法
を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ この発明の製造方法では、被覆工程を複数回に分けて行
なっている。最初の被覆工程では、炭素質粉末に対する
担体の重量比の小さな分散液を用い、２回目以降の被覆
工程では、最初の被覆工程よりも炭素質粉末に対する担
体の重量比が大きな分散液を用いている。
なっている。最初の被覆工程では、炭素質粉末に対する
担体の重量比の小さな分散液を用い、２回目以降の被覆
工程では、最初の被覆工程よりも炭素質粉末に対する担
体の重量比が大きな分散液を用いている。
［作用］ この発明の製造方法では、最初の被覆工程に炭素質粉末
に対する担体の重量比の小さな分散液を用いている。し
たがって、最初の被覆工程では、炭素質粉末および担体
を炭素繊維基材に多量に付着させることができる。ま
た、２回目以降の被覆工程では、炭素質粉末に対する担
体の重量比が最初の被覆工程よりも小さな分散液を用い
ている。したがって、２回目以降の被覆工程では、炭素
質粉末および担体を炭素繊維基材に均一に付着させるこ
とができる。
に対する担体の重量比の小さな分散液を用いている。し
たがって、最初の被覆工程では、炭素質粉末および担体
を炭素繊維基材に多量に付着させることができる。ま
た、２回目以降の被覆工程では、炭素質粉末に対する担
体の重量比が最初の被覆工程よりも小さな分散液を用い
ている。したがって、２回目以降の被覆工程では、炭素
質粉末および担体を炭素繊維基材に均一に付着させるこ
とができる。
［実施例］ 実施例１ 事故焼結性炭素質粉末と仮焼コークス粉末を重量比で、
２：１の割合で混合し、原料の炭素質粉末とした。この
原料の炭素質粉末の平均粒径は５μｍであった。この炭
素質粉末を、担体としてのポリアクリロニトリル−アク
リル酸系電着用樹脂および溶剤と混練し、その後水に分
散して、分散液とした。分散液としては、炭素質粉末と
担体との重量比が、５：１，１：１，１：５の３種類の
ものを調製した。
２：１の割合で混合し、原料の炭素質粉末とした。この
原料の炭素質粉末の平均粒径は５μｍであった。この炭
素質粉末を、担体としてのポリアクリロニトリル−アク
リル酸系電着用樹脂および溶剤と混練し、その後水に分
散して、分散液とした。分散液としては、炭素質粉末と
担体との重量比が、５：１，１：１，１：５の３種類の
ものを調製した。
次に、炭素繊維基材としてＰＡＮ系炭素繊維織布を、ま
ず炭素質粉末：担体＝５：１の分散液に浸漬し、該炭素
繊維織布を陽極とし、ステンレス鋼板を対向する陰極と
して、炭素繊維織布と炭素質粉末および担体との重量比
が１：２となるように、撹拌混合下、約５０Ｖの電圧を
印加して被覆た。
ず炭素質粉末：担体＝５：１の分散液に浸漬し、該炭素
繊維織布を陽極とし、ステンレス鋼板を対向する陰極と
して、炭素繊維織布と炭素質粉末および担体との重量比
が１：２となるように、撹拌混合下、約５０Ｖの電圧を
印加して被覆た。
その後、炭素質粉末：担体＝１．１の分散液および炭素
質粉末：担体＝１：５の分散液で、順次それぞれ炭素繊
維基材と炭素質粉末および担体との重量比が１：２．８
および１：３となるように電圧を印加して被覆した。被
覆工程の時間は合計で１０分間であった。
質粉末：担体＝１：５の分散液で、順次それぞれ炭素繊
維基材と炭素質粉末および担体との重量比が１：２．８
および１：３となるように電圧を印加して被覆した。被
覆工程の時間は合計で１０分間であった。
得られた被覆物を１００枚積層し、温度２００℃とし、
面圧力２０kg／cm2で１０分間加圧成形した。その後、
成形体の厚みを保持しながら、大気中で２５０℃，２８
０℃の各温度でそれぞれ３時間加熱し不融化した。この
不融化体を不活性雰囲気中、５００kg／cm2の面圧下、
３０℃／ｈｒの昇温速度で１００℃まで昇温した。その
後、さらに１００℃／ｈｒの昇温速度で２０００℃まで
昇温し、炭素繊維強化炭素複合材料を得た。
面圧力２０kg／cm2で１０分間加圧成形した。その後、
成形体の厚みを保持しながら、大気中で２５０℃，２８
０℃の各温度でそれぞれ３時間加熱し不融化した。この
不融化体を不活性雰囲気中、５００kg／cm2の面圧下、
３０℃／ｈｒの昇温速度で１００℃まで昇温した。その
後、さらに１００℃／ｈｒの昇温速度で２０００℃まで
昇温し、炭素繊維強化炭素複合材料を得た。
比較例１ 実施例１で用いた炭素質粉末：担体＝１：１の分散液
に、同じく実施例１で用いたＰＡＮ系炭素繊維織布を浸
漬し、実施例１と同様にして直流電圧を印加して被覆し
た。しかしながら、３０分間以上印加しても、炭素繊維
基材であるＰＡＮ系炭素繊維織布と炭素質粉末および担
体との重量比は１：２．５であり、さらに長時間して
も、その重量比は増加しなかった。このようにして得ら
れた被覆物を積層し、実施例１と同様にして炭素繊維強
化炭素複合材料を得た。実施例１と同寸法および同性能
の炭素繊維強化炭素複合材料を得るためには、実施例１
では被覆物を１００枚積層したのに対し、この比較例１
では１１５枚積層する必要があった。
に、同じく実施例１で用いたＰＡＮ系炭素繊維織布を浸
漬し、実施例１と同様にして直流電圧を印加して被覆し
た。しかしながら、３０分間以上印加しても、炭素繊維
基材であるＰＡＮ系炭素繊維織布と炭素質粉末および担
体との重量比は１：２．５であり、さらに長時間して
も、その重量比は増加しなかった。このようにして得ら
れた被覆物を積層し、実施例１と同様にして炭素繊維強
化炭素複合材料を得た。実施例１と同寸法および同性能
の炭素繊維強化炭素複合材料を得るためには、実施例１
では被覆物を１００枚積層したのに対し、この比較例１
では１１５枚積層する必要があった。
実施例２ 炭素繊維基材としてＰＡＮ系炭素繊維フィラメント糸を
用い、実施例１で用いた炭素質粉末と担体との重量比が
５：１および１：５の分散液中に、該炭素繊維フィラメ
ント糸を連続的に供給し浸漬して、該炭素繊維フィラメ
ント糸を陽極、ステンレス板を陰極として、撹拌下１５
０Ｖの電圧を印加して炭素繊維フィラメント糸に炭素質
粉末および担体を被覆した。被覆後のフィラメント糸は
乾燥機に通し、８０℃の雰囲気で乾燥させた。炭素繊維
基材と炭素質粉末および担体との重量比は、１：４であ
った。
用い、実施例１で用いた炭素質粉末と担体との重量比が
５：１および１：５の分散液中に、該炭素繊維フィラメ
ント糸を連続的に供給し浸漬して、該炭素繊維フィラメ
ント糸を陽極、ステンレス板を陰極として、撹拌下１５
０Ｖの電圧を印加して炭素繊維フィラメント糸に炭素質
粉末および担体を被覆した。被覆後のフィラメント糸は
乾燥機に通し、８０℃の雰囲気で乾燥させた。炭素繊維
基材と炭素質粉末および担体との重量比は、１：４であ
った。
得られた被覆後のフィラメント糸を１０〜５０mmに切断
し、金型内に充填して温度２００℃、面圧力２０kg／cm
2で１０分間加圧成形した。その後、実施例１と同様に
して不融化、加圧焼成を行ない、炭素繊維強化炭素複合
材料を得た。
し、金型内に充填して温度２００℃、面圧力２０kg／cm
2で１０分間加圧成形した。その後、実施例１と同様に
して不融化、加圧焼成を行ない、炭素繊維強化炭素複合
材料を得た。
比較例２ 炭素質粉末と担体との重量比が１：１である分散液に、
実施例２で用いたＰＡＮ系炭素繊維フィラメント糸を浸
漬し、実施例２と同様にして炭素質粉末および担体を被
覆した。実施例２と同じ通電時間では、フィラメント糸
と炭素質粉末および担体との重量比が１：２．６のもの
しか得られなかった。実施例２と同じ重量比に被覆され
たフィラメント糸を得るためには、実施例２の１．４倍
の時間を必要とした。
実施例２で用いたＰＡＮ系炭素繊維フィラメント糸を浸
漬し、実施例２と同様にして炭素質粉末および担体を被
覆した。実施例２と同じ通電時間では、フィラメント糸
と炭素質粉末および担体との重量比が１：２．６のもの
しか得られなかった。実施例２と同じ重量比に被覆され
たフィラメント糸を得るためには、実施例２の１．４倍
の時間を必要とした。
得られた被覆後のフィラメント糸を１０〜５０mmに切断
し、金型内に充填して実施例２と同様にして加圧成形し
た。その後、実施例２と同様に不融化、加圧焼成し、実
施例２と同寸法および同性能の炭素繊維強化炭素複合材
料を得た。
し、金型内に充填して実施例２と同様にして加圧成形し
た。その後、実施例２と同様に不融化、加圧焼成し、実
施例２と同寸法および同性能の炭素繊維強化炭素複合材
料を得た。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の製造方法では、被覆工
程を複数回に分けて行ない、かつ最初の被覆工程では炭
素質粉末に対する担体の重量比が小さな分散液を用いて
いる。したがって、最初の被覆工程では炭素繊維基材に
多くの炭素質粉末および担体が付着する。また、２回目
以降の被覆工程では、炭素質粉末に対する担体の重量比
が最初の被覆工程よりも大きな分散液を用いている。し
たがって、２回目以降の被覆工程では、炭素繊維基材に
均一に炭素質粉末および担体が被覆される。よって、こ
の発明の製造方法によると、多量かつ均一に炭素質粉末
および担体を被覆することができ、しかも従来よりも短
時間で被覆することが可能になる。
程を複数回に分けて行ない、かつ最初の被覆工程では炭
素質粉末に対する担体の重量比が小さな分散液を用いて
いる。したがって、最初の被覆工程では炭素繊維基材に
多くの炭素質粉末および担体が付着する。また、２回目
以降の被覆工程では、炭素質粉末に対する担体の重量比
が最初の被覆工程よりも大きな分散液を用いている。し
たがって、２回目以降の被覆工程では、炭素繊維基材に
均一に炭素質粉末および担体が被覆される。よって、こ
の発明の製造方法によると、多量かつ均一に炭素質粉末
および担体を被覆することができ、しかも従来よりも短
時間で被覆することが可能になる。
Claims (4)
- 【請求項１】担体を吸着させた炭素質粉末を液体中に分
散させて分散液とし、該分散液中に炭素繊維基材を浸漬
し、分散液中に設けられた対向電極と炭素繊維基材との
間に直流電圧を印加して、炭素繊維基材の表面上に前記
炭素質粉末および担体を付着させる被覆工程により、炭
素繊維基材の被覆物を得、該被覆物を乾燥、加熱、成
形、熱処理および炭化焼成して炭素繊維強化炭素複合材
料を製造する製造方法において、 前記被覆工程を複数回に分けて行ない、最初の被覆工程
で用いる分散液の炭素質粉末に対する担体の重量比を２
回目以降の被覆工程で用いるものよりも小さくすること
を特徴とする、炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法。 - 【請求項２】前記炭素繊維基材として、単繊維を束ねた
紐状物、織布、ペーパおよび不織布のいずれかの形態の
ものを用いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載の炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法。 - 【請求項３】前記担体が、ポリアクリロニトリル樹脂誘
導体を電着可能に改質した樹脂であることを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項または第２項記載の炭素繊維
強化炭素複合材料の製造方法。 - 【請求項４】前記担体が、熱硬化性樹脂誘導体を電着可
能に改質した樹脂であることを特徴とする、特許請求の
範囲第１項または第２項記載の炭素繊維強化炭素複合材
料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075337A JPH062621B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075337A JPH062621B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62230670A JPS62230670A (ja) | 1987-10-09 |
| JPH062621B2 true JPH062621B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=13573340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075337A Expired - Lifetime JPH062621B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 炭素繊維強化炭素複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062621B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2783807B2 (ja) * | 1987-08-05 | 1998-08-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 炭素繊維強化炭素複合材料及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61075337A patent/JPH062621B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62230670A (ja) | 1987-10-09 |
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