JPH0751464B2 - 複合材料 - Google Patents
複合材料Info
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- JPH0751464B2 JPH0751464B2 JP1227218A JP22721889A JPH0751464B2 JP H0751464 B2 JPH0751464 B2 JP H0751464B2 JP 1227218 A JP1227218 A JP 1227218A JP 22721889 A JP22721889 A JP 22721889A JP H0751464 B2 JPH0751464 B2 JP H0751464B2
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- Japan
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- composite material
- fine carbon
- matrix
- carbon fiber
- carbon fibers
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複合材料の製造方法に関し、さらに詳しく言
うと、プラスチック、セラミック、金属、ゴム等のマト
リックス中に、充填材として特定の炭素繊維を分散して
なる複合材料の製造方法に関する。
うと、プラスチック、セラミック、金属、ゴム等のマト
リックス中に、充填材として特定の炭素繊維を分散して
なる複合材料の製造方法に関する。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 従来、炭素繊維をプラスチック、セラミック、金属、ゴ
ム等のマトリックス中に充填材として分散してなる炭素
繊維複合材料が種々の分散で利用されている。このよう
に種々の分野で炭素繊維複合材が使用されるのは、前記
マトリックス中に炭素繊維を分散させると、複合材の機
械的強度や耐熱性が改善されるからである。そして、近
年に至っては、より一層機械的強度や耐熱性の大きいも
のが求められている。
ム等のマトリックス中に充填材として分散してなる炭素
繊維複合材料が種々の分散で利用されている。このよう
に種々の分野で炭素繊維複合材が使用されるのは、前記
マトリックス中に炭素繊維を分散させると、複合材の機
械的強度や耐熱性が改善されるからである。そして、近
年に至っては、より一層機械的強度や耐熱性の大きいも
のが求められている。
ところで、高温炉内で、ベンゼン、メタン等の原料と水
素等のキャリヤーガスと混合ガスを、触媒になる鉄、ニ
ッケル等を含む遷移金属化合物と共に1,000〜1,300℃に
加熱することによって気相成長により製造される創生微
細炭素繊維［VGF（Vapor Grown Carbon Fiber）］は、P
AN形炭素繊維（ポリアクリロニトリル系炭素繊維）より
も機械的特性に優れていることが知られている。
素等のキャリヤーガスと混合ガスを、触媒になる鉄、ニ
ッケル等を含む遷移金属化合物と共に1,000〜1,300℃に
加熱することによって気相成長により製造される創生微
細炭素繊維［VGF（Vapor Grown Carbon Fiber）］は、P
AN形炭素繊維（ポリアクリロニトリル系炭素繊維）より
も機械的特性に優れていることが知られている。
そこで、この創生微細炭素繊維を充填材としてマトリッ
クス中に分散することによる複合材料が考えられるので
あるが、このような複合材料は機械的強度が予想される
程十分ではなかった。。
クス中に分散することによる複合材料が考えられるので
あるが、このような複合材料は機械的強度が予想される
程十分ではなかった。。
VGCFは黒鉛化以前の物質であり、結晶化が不完全であ
り、黒鉛層の面間隔ｄは3.47〜3.44Åであり、VGCFの引
張強度は2.5〜5GPaであり、弾性率は350〜450GPaである
から、このVGCFを充填材とする複合材料は機械的強度を
高めることができなかったものと推定される。
り、黒鉛層の面間隔ｄは3.47〜3.44Åであり、VGCFの引
張強度は2.5〜5GPaであり、弾性率は350〜450GPaである
から、このVGCFを充填材とする複合材料は機械的強度を
高めることができなかったものと推定される。
このVGCFに対し、これをさらに2,800〜3,000℃に30分間
以上かけて加熱することにより黒鉛化されて得られるGW
（Graphite Whisker）を充填材とする複合材料が考えら
れる。
以上かけて加熱することにより黒鉛化されて得られるGW
（Graphite Whisker）を充填材とする複合材料が考えら
れる。
GWは黒鉛層の面間隔が3.36Å程度まで達する結晶性の良
好な物質であり、その引張強度は10〜20GPaであり、弾
性率は700〜800GPaである。したがって、このGWを充填
材とする複合材料は大きな機械的強度を有する優れた材
料になるものと期待されるのであるが、実際上、期待す
る程の機械的強度を有するものは得られていない。
好な物質であり、その引張強度は10〜20GPaであり、弾
性率は700〜800GPaである。したがって、このGWを充填
材とする複合材料は大きな機械的強度を有する優れた材
料になるものと期待されるのであるが、実際上、期待す
る程の機械的強度を有するものは得られていない。
発明者能の検討によると、GWはプラスチック、セラミッ
ク、金属、ゴム等のマトリックスに対する濡れ性（ある
いは、なじみ性）が不良であり、機械的強度の向上を妨
げているものと推定される。
ク、金属、ゴム等のマトリックスに対する濡れ性（ある
いは、なじみ性）が不良であり、機械的強度の向上を妨
げているものと推定される。
そこで、このGWの表面を改質してマトリックスに対する
濡れ性を改善することも考えられるのであるが、GWは前
述のように黒鉛化が高度に達成されていて結晶性が良好
であるから、その表面改質はきわめて困難である。
濡れ性を改善することも考えられるのであるが、GWは前
述のように黒鉛化が高度に達成されていて結晶性が良好
であるから、その表面改質はきわめて困難である。
以上に詳述のように、VGCFを充填材として使用すると、
その機械的強度の弱さの故にその複合材料の強度が高ま
らず、また、VGCFの表面を改質したとしても機械的強度
の向上に限度があり、他方、GWを充填材にしてもその濡
れ性の悪さの故に、たとえGWの機械的強度が優れていた
としても、その複合材料の機械的強度の向上が達成され
なかったのである。
その機械的強度の弱さの故にその複合材料の強度が高ま
らず、また、VGCFの表面を改質したとしても機械的強度
の向上に限度があり、他方、GWを充填材にしてもその濡
れ性の悪さの故に、たとえGWの機械的強度が優れていた
としても、その複合材料の機械的強度の向上が達成され
なかったのである。
この発明は前記事情に基ずいてなされたものである。
すなわち、この発明の目的は、特定の創生微細炭素繊維
を充填材として配合することによる機械的強度の大きな
複合材料を提供することにある。
を充填材として配合することによる機械的強度の大きな
複合材料を提供することにある。
［前記課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するためのこの発明は、黒鉛層の面間隔
ｄが3.44〜3.39Åの範囲内にある気相成長による創生微
細炭素繊維をマトリックス中に分散してなることを特徴
とする複合材料である。
ｄが3.44〜3.39Åの範囲内にある気相成長による創生微
細炭素繊維をマトリックス中に分散してなることを特徴
とする複合材料である。
この発明で重要なことは、創生微細炭素繊維の黒鉛層の
面間隔ｄが3.44〜3.39Åの範囲内にあることである。こ
のような特定の面間隔ｄを有する創生微細炭素繊維をマ
トリックス中に配合することにより、得られる複合材料
は従来のVGCFやGWの配合では達成されなかった優れた機
械的強度および耐熱性を有するに至る。換言すると、面
間隔が3.44Åよりも大きな創生微細炭素繊維であると、
従来と同様に創生微細炭素繊維の機械的強度が小さくて
これを充填材として配合する複合材料の機械的強度およ
び耐熱性の向上を達成することができず、また、面間隔
ｄが3.39Åよりも小さな創生微細炭素繊維を使用する結
晶化が大き過ぎてマトリックスとの濡れ性に劣り、した
がってこれを配合する複合材料の機械的強度および耐熱
性の向上を図ることができない。
面間隔ｄが3.44〜3.39Åの範囲内にあることである。こ
のような特定の面間隔ｄを有する創生微細炭素繊維をマ
トリックス中に配合することにより、得られる複合材料
は従来のVGCFやGWの配合では達成されなかった優れた機
械的強度および耐熱性を有するに至る。換言すると、面
間隔が3.44Åよりも大きな創生微細炭素繊維であると、
従来と同様に創生微細炭素繊維の機械的強度が小さくて
これを充填材として配合する複合材料の機械的強度およ
び耐熱性の向上を達成することができず、また、面間隔
ｄが3.39Åよりも小さな創生微細炭素繊維を使用する結
晶化が大き過ぎてマトリックスとの濡れ性に劣り、した
がってこれを配合する複合材料の機械的強度および耐熱
性の向上を図ることができない。
この発明に使用する創生微細炭素繊維は、その直径が0.
01〜1.0μｍであり、アスペクト比が100〜200であるの
が好ましい。直径が0.01μｍよりも小さいとマトリック
ス中での創生微細炭素繊維の分散が困難になる不都合が
あり、また1.0μｍよりも大きいと複合化の段階でマト
リックスとの間の歪が大きくなることがあると言う不都
合がある。また、アスペクト比が100よりも小さいと創
生微細炭素繊維とマトリックスとの相互間の結合力が不
充分になり、また、アスペクト比が200よりも大きいと
マトリックス中に創生微細炭素繊維を分散する際に創生
微細炭素繊維が凝集するので均一な分散が困難になる。
01〜1.0μｍであり、アスペクト比が100〜200であるの
が好ましい。直径が0.01μｍよりも小さいとマトリック
ス中での創生微細炭素繊維の分散が困難になる不都合が
あり、また1.0μｍよりも大きいと複合化の段階でマト
リックスとの間の歪が大きくなることがあると言う不都
合がある。また、アスペクト比が100よりも小さいと創
生微細炭素繊維とマトリックスとの相互間の結合力が不
充分になり、また、アスペクト比が200よりも大きいと
マトリックス中に創生微細炭素繊維を分散する際に創生
微細炭素繊維が凝集するので均一な分散が困難になる。
以上の本発明に関わる創生微細炭素繊維は、次のように
して製造することができる。
して製造することができる。
すなわち、高温炉内で、ベンゼン、メタン等の原料と水
素等のキャリヤーガスとの混合ガスを触媒になる鉄、ニ
ッケル等を含む有機繊維金属化合物とともに1,000〜1,3
00℃に加熱することにより得られる粗創生微細炭素繊維
を、さらに1,800〜2,500℃に、好ましくは2,100〜2,500
℃に約30分以上、好ましくは40〜45分かけて黒鉛化する
ことにより製造することができる。
素等のキャリヤーガスとの混合ガスを触媒になる鉄、ニ
ッケル等を含む有機繊維金属化合物とともに1,000〜1,3
00℃に加熱することにより得られる粗創生微細炭素繊維
を、さらに1,800〜2,500℃に、好ましくは2,100〜2,500
℃に約30分以上、好ましくは40〜45分かけて黒鉛化する
ことにより製造することができる。
この発明におけるマトリックスとしては、たとえばナイ
ロン、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエステル、ポリプロピイレン、ポリブテ
ン、プリスチレン、ポリアセタール、ポリ塩化ビニル等
の熱可塑性樹脂およびエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、四フッ化樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルマリ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂等のプラスチック、アルミナ、
窒化ケイ素、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、二酸化ジルコ
ニウム等のセラミックス、アルミニウム、ニッケル、チ
タン、銅、鉄等の金属、ならびにポリブタジエン、ポリ
イソプレン、天然ゴム、スチレンゴム等のゴムを挙げる
ことができる。いずれのマトリックスが好ましいかは、
複合材料の用途により相違して一概に決定することがで
きないが、プラスチックについては、エポキシ樹脂、ナ
イロン等、セラミックスについては窒化ケイ素、金属に
ついてはアルミニウムが好ましい。
ロン、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエステル、ポリプロピイレン、ポリブテ
ン、プリスチレン、ポリアセタール、ポリ塩化ビニル等
の熱可塑性樹脂およびエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、四フッ化樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルマリ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂等のプラスチック、アルミナ、
窒化ケイ素、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、二酸化ジルコ
ニウム等のセラミックス、アルミニウム、ニッケル、チ
タン、銅、鉄等の金属、ならびにポリブタジエン、ポリ
イソプレン、天然ゴム、スチレンゴム等のゴムを挙げる
ことができる。いずれのマトリックスが好ましいかは、
複合材料の用途により相違して一概に決定することがで
きないが、プラスチックについては、エポキシ樹脂、ナ
イロン等、セラミックスについては窒化ケイ素、金属に
ついてはアルミニウムが好ましい。
創生微細炭素繊維のマトリックスに対する配合量は、通
常、体積割合で５〜30％、好ましくは10〜25％である。
体積割合が５％よりも少ないと複合材の機械的強度等の
向上を図るのが困難になり、また30％よりも多いと均一
な分散がきわめて難しくなる。
常、体積割合で５〜30％、好ましくは10〜25％である。
体積割合が５％よりも少ないと複合材の機械的強度等の
向上を図るのが困難になり、また30％よりも多いと均一
な分散がきわめて難しくなる。
なお、マトリックスに配合される創生微細炭素繊維は、
前記製造方法により製造された創生微細炭素繊維をその
ままで使用することができるのであるが、さらにその表
面改質処理をしてから使用するのが好ましい。
前記製造方法により製造された創生微細炭素繊維をその
ままで使用することができるのであるが、さらにその表
面改質処理をしてから使用するのが好ましい。
表面改質処理することにより、創生微細炭素のマトリッ
クスに対する濡れ性を向上させることができるからであ
る。
クスに対する濡れ性を向上させることができるからであ
る。
表面改質処理の方法は、マトリックスの種類に応じてそ
の適宜に選択される。
の適宜に選択される。
たとえば、マトリクスがプラスチックである場合、表面
改質処理として、酸化処理、CVD処理、スパッタリング
処理、カップリング処理などにより創生微細炭素繊維の
表面に適当な官能基あるいは蒸着金属を付与する方法を
挙げることができる。
改質処理として、酸化処理、CVD処理、スパッタリング
処理、カップリング処理などにより創生微細炭素繊維の
表面に適当な官能基あるいは蒸着金属を付与する方法を
挙げることができる。
このように表面改質処理をした創生微細炭素繊維を充填
材とする複合材料は、マトリックスの強度の1.5〜2.5倍
の強を有するに至る。表面改質処理を施した従来のVGCF
を充填材とする複合材料は、そのマトリックスの強度に
対して1.2〜1.5倍程度の機械的強度の向上しか見られな
いこと、あるいは、表面改質処理を施した従来のGWを充
填材とする複合材料は、そのマトリックスの強度に対し
て1.1〜1.4倍程度の機械的強度の向上しか認められない
ことに鑑みると、特定の面間隔を有する特定の創生微細
炭素繊維を充填材として配合することにより得られる効
果は驚くべきことである。
材とする複合材料は、マトリックスの強度の1.5〜2.5倍
の強を有するに至る。表面改質処理を施した従来のVGCF
を充填材とする複合材料は、そのマトリックスの強度に
対して1.2〜1.5倍程度の機械的強度の向上しか見られな
いこと、あるいは、表面改質処理を施した従来のGWを充
填材とする複合材料は、そのマトリックスの強度に対し
て1.1〜1.4倍程度の機械的強度の向上しか認められない
ことに鑑みると、特定の面間隔を有する特定の創生微細
炭素繊維を充填材として配合することにより得られる効
果は驚くべきことである。
次にこの発明の具体的実施例を示してこの発明をさらに
詳述する。
詳述する。
［実施例］ （実施例１） 直径が0.6μｍで平均長さが72μｍである創生微細炭素
繊維（VGCF）をアルゴン雰囲気中で1,800℃、2,000℃、
2,200℃にてそれぞれ40分間かけて黒鉛化処理し、その
後、リフラックス濃硝酸で10時間にわたる表面処理をし
た。
繊維（VGCF）をアルゴン雰囲気中で1,800℃、2,000℃、
2,200℃にてそれぞれ40分間かけて黒鉛化処理し、その
後、リフラックス濃硝酸で10時間にわたる表面処理をし
た。
次に、100重量部のエポキシ樹脂［LY−556,チバガイギ
ー社製］、90重量部の硬化剤［HY−917J］および２重量
部の硬化促進剤よりなる混合物をプラスチックマトリッ
クスとし、これに体積割合が12.5％になるように表面処
理済みの創生微細炭素繊維を加え、圧力50kg/cm2で温度
120℃に加熱しながら２時間、次いで、150℃に加熱しな
がら２時間の条件で硬化させることにより、複合材料を
得た。
ー社製］、90重量部の硬化剤［HY−917J］および２重量
部の硬化促進剤よりなる混合物をプラスチックマトリッ
クスとし、これに体積割合が12.5％になるように表面処
理済みの創生微細炭素繊維を加え、圧力50kg/cm2で温度
120℃に加熱しながら２時間、次いで、150℃に加熱しな
がら２時間の条件で硬化させることにより、複合材料を
得た。
この複合材料につき、JIS K7208に準拠した圧縮試験を
行なった。
行なった。
第１表に圧縮試験結果および前記創生微細炭素繊維の面
間隔ｄを示した。
間隔ｄを示した。
（比較例１） 直径が0.6μｍで平均長さが72μｍである創生微細炭素
繊維（VGCF）をアルゴン雰囲気中で2,500℃および2,900
℃にて40分間かけて黒鉛化処理することにより得られた
創生微細炭素繊維を、前記実施例１と同様に処理するこ
とにより、複合材料を製造した。
繊維（VGCF）をアルゴン雰囲気中で2,500℃および2,900
℃にて40分間かけて黒鉛化処理することにより得られた
創生微細炭素繊維を、前記実施例１と同様に処理するこ
とにより、複合材料を製造した。
この複合材料につき前記実施例１と同様にして評価し、
その結果を第１表に示した。
その結果を第１表に示した。
（比較例２） 直径が0.6μｍで平均長さが72μｍである創生微細炭素
繊維（VGCF）を熱処理することなく前記実施例１と同様
に実施して複合材料を製造した。
繊維（VGCF）を熱処理することなく前記実施例１と同様
に実施して複合材料を製造した。
この複合材料につき前記実施例１と同様にして評価し、
その結果を第１表に示した。
その結果を第１表に示した。
（実施例２） 直径が0.6μｍで平均長さが72μｍである創生微細炭素
繊維（VGCF）をアルゴン雰囲気中で2,100℃にてそれぞ
れ40分間かけて黒鉛化処理し、その後、酸素プラズマに
より10分間にわたる表面処理をした。
繊維（VGCF）をアルゴン雰囲気中で2,100℃にてそれぞ
れ40分間かけて黒鉛化処理し、その後、酸素プラズマに
より10分間にわたる表面処理をした。
次に、100重量部のエポキシ樹脂［LY−556,チバガイギ
ー社製］、90重量部の硬化剤［HY−917J］および２重量
部の硬化促進剤よりなる混合物をプラスチックマトリッ
クスとし、これに体積割合が15％になるように表面処理
済みの創生微細炭素繊維を加え、圧力50kg/cm2で温度12
0℃に加熱しながら２時間、次いで、150℃に加熱しなが
ら２時間の条件で硬化させることにより、複合材料を得
た。
ー社製］、90重量部の硬化剤［HY−917J］および２重量
部の硬化促進剤よりなる混合物をプラスチックマトリッ
クスとし、これに体積割合が15％になるように表面処理
済みの創生微細炭素繊維を加え、圧力50kg/cm2で温度12
0℃に加熱しながら２時間、次いで、150℃に加熱しなが
ら２時間の条件で硬化させることにより、複合材料を得
た。
この複合材料につき、JIS K7208に準拠した圧縮試験を
行なった。
行なった。
第２表に圧縮試験結果および分散創生微細炭素繊維の面
間隔ｄを示した。
間隔ｄを示した。
（比較例３） 直径が1.5μｍで平均長さが90μｍである創生微細炭素
繊維（VGCF）と、プラスチックマトリクとして、100重
量部のエポキシ樹脂［LY−556］、90重量部の硬化剤［H
Y−917J］よりなる混合物とを、前記創生微細炭素繊維
の体積割合が15％になるように、配合し、50kg/cm2の圧
力をかけながら２時間かけて120℃に加熱し、その後、
同じ圧力の下に２時間かけて150℃に加熱することによ
り、硬化処理を行ない、複合材料を得た。
繊維（VGCF）と、プラスチックマトリクとして、100重
量部のエポキシ樹脂［LY−556］、90重量部の硬化剤［H
Y−917J］よりなる混合物とを、前記創生微細炭素繊維
の体積割合が15％になるように、配合し、50kg/cm2の圧
力をかけながら２時間かけて120℃に加熱し、その後、
同じ圧力の下に２時間かけて150℃に加熱することによ
り、硬化処理を行ない、複合材料を得た。
この複合材料につき、前記実施例１と同様にして圧縮試
験を行ない、その試験結果を第２表に示した。
験を行ない、その試験結果を第２表に示した。
（比較例４） 直径が0.05μｍで平均長さが20μｍである創生微細炭素
繊維（VGCF）を用いて前記比較例３を同様に実施した。
繊維（VGCF）を用いて前記比較例３を同様に実施した。
結果を第２表に示した。
（実施例３） 直径が0.3μｍで平均長さが54μｍである創生微細炭素
繊維（VGCF）をアルゴンガス雰囲気中で2,100℃にて30
分間かけて黒鉛化処理し、その後、酸素プラズマにより
10分間にわたる表面処理およびその後のシランカップリ
ング剤［KDM−403、信越シリコーン（株）製］による表
面処理をした。
繊維（VGCF）をアルゴンガス雰囲気中で2,100℃にて30
分間かけて黒鉛化処理し、その後、酸素プラズマにより
10分間にわたる表面処理およびその後のシランカップリ
ング剤［KDM−403、信越シリコーン（株）製］による表
面処理をした。
次に、100重量部のエポキシ樹脂［LY−556,チバガイギ
ー社製］、90重量部の硬化剤［HY−917J］および２重量
部の硬化促進剤［DY−062］よりなる混合物をプラスチ
ックマトリックスとし、これに体積割合が15％になるよ
うに表面処理済みの創生微細炭素繊維を加え、圧力50kg
/cm2で温度120℃に加熱しながら２時間、次いで、150℃
に加熱しながら２時間の条件で硬化させることにより、
複合材料を得た。
ー社製］、90重量部の硬化剤［HY−917J］および２重量
部の硬化促進剤［DY−062］よりなる混合物をプラスチ
ックマトリックスとし、これに体積割合が15％になるよ
うに表面処理済みの創生微細炭素繊維を加え、圧力50kg
/cm2で温度120℃に加熱しながら２時間、次いで、150℃
に加熱しながら２時間の条件で硬化させることにより、
複合材料を得た。
この複合材料につき、前記実施例１と同様にして圧縮試
験を行なったところ、圧縮強度が35.2kg/cm2であり、圧
縮弾性率が780kg/cm2であった。また、層面間隔ｄは3.4
0Åであった。
験を行なったところ、圧縮強度が35.2kg/cm2であり、圧
縮弾性率が780kg/cm2であった。また、層面間隔ｄは3.4
0Åであった。
（実施例４） 直径が0.3μｍで平均長さが40μｍである創生微細炭素
繊維をアルゴン雰囲気中で2,200℃にて40分間かけて黒
鉛化処理し、面間隔3.39Åのグラファイトウィスカーを
得た。このグラファイトウィスカー（20容量％）をSi3N
4（Si3N4:Al2O3:Y2O3:90:3:7）中に分散させホットプレ
ス（富士電波工業（株）製）にて、窒素雰囲気（1kg/cm
2）中で、圧力250kg/cm2、1,800℃の条件で10分間焼結
した。その後、HIP（日機装製）にて、圧力1800kg/cm2
（窒素雰囲気）、1,750℃で30分間かけて再焼結を行な
い、ウィスカー強化セラミックスを得た。
繊維をアルゴン雰囲気中で2,200℃にて40分間かけて黒
鉛化処理し、面間隔3.39Åのグラファイトウィスカーを
得た。このグラファイトウィスカー（20容量％）をSi3N
4（Si3N4:Al2O3:Y2O3:90:3:7）中に分散させホットプレ
ス（富士電波工業（株）製）にて、窒素雰囲気（1kg/cm
2）中で、圧力250kg/cm2、1,800℃の条件で10分間焼結
した。その後、HIP（日機装製）にて、圧力1800kg/cm2
（窒素雰囲気）、1,750℃で30分間かけて再焼結を行な
い、ウィスカー強化セラミックスを得た。
得られた強化セラミックスを用いて、幅4mm、厚み3mm、
長さ40mmの試料を作成し、曲げ試験及び靭性の測定を行
なったところ であった。
長さ40mmの試料を作成し、曲げ試験及び靭性の測定を行
なったところ であった。
（比較例５） 直径が0.3μｍで平均長さが40μｍであり面間隔が3.46
Åである創生微細炭素繊維を用いたほかは実施例３と同
様に実施したところ、 を得た。
Åである創生微細炭素繊維を用いたほかは実施例３と同
様に実施したところ、 を得た。
（実施例５） 直径が0.8μｍで平均長さが90μｍである創生微細炭素
繊維をアルゴン雰囲気中で2,200℃にて40分間かけて黒
鉛化処理し、面間隔3.39Åのグラファイトウィスカーを
得た。その後、アーク式イオンプレーティング装置を用
いて5X10-3torrのアルゴン圧力下で30分間表面更新を行
ないながらグラファイトウィスカー表面にTi被膜を形成
した。このようにして得られたチタン被膜グラファイト
ウィスカー（25容量％）をアルミニウム溶湯中（750〜8
00℃）に分散させてグラファイトウィスカー強化アルミ
ニウムを得た。得られた強化アルミニウムで幅10mm、厚
み2mm、長さ150mmの試料片を作成し、その引張り強さを
測定したところ平均55kgf/mm2であった。
繊維をアルゴン雰囲気中で2,200℃にて40分間かけて黒
鉛化処理し、面間隔3.39Åのグラファイトウィスカーを
得た。その後、アーク式イオンプレーティング装置を用
いて5X10-3torrのアルゴン圧力下で30分間表面更新を行
ないながらグラファイトウィスカー表面にTi被膜を形成
した。このようにして得られたチタン被膜グラファイト
ウィスカー（25容量％）をアルミニウム溶湯中（750〜8
00℃）に分散させてグラファイトウィスカー強化アルミ
ニウムを得た。得られた強化アルミニウムで幅10mm、厚
み2mm、長さ150mmの試料片を作成し、その引張り強さを
測定したところ平均55kgf/mm2であった。
（比較例６） 直径が0.8μｍで平均長さが90μｍであり面間隔が3.46
Åである創生微細炭素繊維（VGCF）を用いたほかは実施
例４と同様に実施したところ引張り強さは平均48kgf/mm
2であった。
Åである創生微細炭素繊維（VGCF）を用いたほかは実施
例４と同様に実施したところ引張り強さは平均48kgf/mm
2であった。
［発明の効果］ 本発明によると、特定の面間隔を有する特定の創生微細
炭素繊維を充填材として配合することにより、機械的強
度の大きな複合材料を提供することができる。
炭素繊維を充填材として配合することにより、機械的強
度の大きな複合材料を提供することができる。
Claims (4)
- 【請求項１】黒鉛層の面間隔ｄが3.44〜3.39Åの範囲内
にある気相成長による創生微細炭素繊維をマトリックス
中に分散してなることを特徴とする複合材料。 - 【請求項２】前記創生微細炭素繊維の直径が0.01〜1.0
μｍであり、アスペクト比が100〜200である前記請求項
１に記載の複合材料。 - 【請求項３】前記創生微細炭素繊維は表面改質されてな
る前記請求項１に記載の複合材料。 - 【請求項４】前記マトリックスがプラスチック、セラミ
ックス、および金属よりなる群から選択されるいずれか
一種である前記請求項１に記載の複合材料。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1227218A JPH0751464B2 (ja) | 1988-09-02 | 1989-09-01 | 複合材料 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21972288 | 1988-09-02 | ||
| JP63-219722 | 1988-09-02 | ||
| JP1227218A JPH0751464B2 (ja) | 1988-09-02 | 1989-09-01 | 複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212370A JPH02212370A (ja) | 1990-08-23 |
| JPH0751464B2 true JPH0751464B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=26523298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1227218A Expired - Lifetime JPH0751464B2 (ja) | 1988-09-02 | 1989-09-01 | 複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751464B2 (ja) |
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| JP2921957B2 (ja) * | 1990-10-12 | 1999-07-19 | 北川工業株式会社 | 食品包装用フィルム |
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| GB2363615B (en) * | 1999-09-30 | 2002-05-29 | Yazaki Corp | Composite material and manufacturing method therefor |
| WO2003050181A1 (fr) * | 2001-09-14 | 2003-06-19 | Bridgestone Corporation | Composition d'elastomere |
| AU2003235937A1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-12-02 | Bridgestone Corporation | Rubber composition |
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| JP4005018B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2007-11-07 | 日信工業株式会社 | 炭素繊維複合材料及びその製造方法、炭素繊維複合成形品及びその製造方法 |
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| JP5250154B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2013-07-31 | 高橋 玄策 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
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-
1989
- 1989-09-01 JP JP1227218A patent/JPH0751464B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02212370A (ja) | 1990-08-23 |
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