JPH08119613A - 高配向性黒鉛体の製造法 - Google Patents
高配向性黒鉛体の製造法Info
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- JPH08119613A JPH08119613A JP6287217A JP28721794A JPH08119613A JP H08119613 A JPH08119613 A JP H08119613A JP 6287217 A JP6287217 A JP 6287217A JP 28721794 A JP28721794 A JP 28721794A JP H08119613 A JPH08119613 A JP H08119613A
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Abstract
(57)【要約】
【発明の目的】 高分子フィルムを積層して高配向
性黒鉛体を製造する方法で、３０００℃近い、超高温の
熱処理を必要とせずに高配向性黒鉛体を得る、工業的に
有用な方法を提供する。 【発明の構成】 ポリイミドなどの熱硬化性樹脂フ
ィルムあるいはその炭化フィルムにホウ素あるいはラン
タンなどの希土類元素、あるいはそれらの化合物をフィ
ルム上にごく少量を蒸着あるいは塗布しついで複数枚を
炭素製金型中にて積層させ、膜面に垂直方向に加圧しな
がら２０００℃以上の高温処理をする。
性黒鉛体を製造する方法で、３０００℃近い、超高温の
熱処理を必要とせずに高配向性黒鉛体を得る、工業的に
有用な方法を提供する。 【発明の構成】 ポリイミドなどの熱硬化性樹脂フ
ィルムあるいはその炭化フィルムにホウ素あるいはラン
タンなどの希土類元素、あるいはそれらの化合物をフィ
ルム上にごく少量を蒸着あるいは塗布しついで複数枚を
炭素製金型中にて積層させ、膜面に垂直方向に加圧しな
がら２０００℃以上の高温処理をする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高配向性黒鉛体の製造方
法に関するものである。本発明による高配向性黒鉛体
は、Ｘ線回折及び中性子線回折用モノクロメータ、燃料
電池用電極、高温発熱体、高温構造用部品として工業的
に利用できる。
法に関するものである。本発明による高配向性黒鉛体
は、Ｘ線回折及び中性子線回折用モノクロメータ、燃料
電池用電極、高温発熱体、高温構造用部品として工業的
に利用できる。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】従来、高配向性黒鉛体
は、炭化水素含有ガスを、特定の温度に直接加熱された
基板上に導き形成させた熱分解炭素を剥離し、これを膜
面と垂直な方向の加圧下で２５００℃ないし３０００℃
以上の超高温で処理することにより製造されてきてい
る。この方法による高配向性黒鉛体は、製法上からくる
品質のバラツキが多く、安定供給が必ずしも十分でない
ことと製品自体が非常に高価になるという問題点があっ
た。
は、炭化水素含有ガスを、特定の温度に直接加熱された
基板上に導き形成させた熱分解炭素を剥離し、これを膜
面と垂直な方向の加圧下で２５００℃ないし３０００℃
以上の超高温で処理することにより製造されてきてい
る。この方法による高配向性黒鉛体は、製法上からくる
品質のバラツキが多く、安定供給が必ずしも十分でない
ことと製品自体が非常に高価になるという問題点があっ
た。
【０００３】従来から炭素類にホウ素化合物を加えて熱
処理をおこなえば黒鉛化が促進されることはよく知られ
ている。これはホウ素が、六角網面の炭素と固溶体を形
成し、該網面内を拡散移動することにより、網面の持つ
歪みを解消するためであると考えられている。
処理をおこなえば黒鉛化が促進されることはよく知られ
ている。これはホウ素が、六角網面の炭素と固溶体を形
成し、該網面内を拡散移動することにより、網面の持つ
歪みを解消するためであると考えられている。
【０００４】このホウ素の拡散固溶を利用して黒鉛結晶
を著しく発達せしめた黒鉛体をつくる方法や、ホウ素の
拡散固溶と炭素の構造変化時に生じる焼結促進作用を利
用して高密度炭素材料を作る方法は既に公知である。
を著しく発達せしめた黒鉛体をつくる方法や、ホウ素の
拡散固溶と炭素の構造変化時に生じる焼結促進作用を利
用して高密度炭素材料を作る方法は既に公知である。
【０００５】即ち、前者の例としては、特開４７−５６
２で示されるポリアクリロニトリル繊維から得られた無
定形炭素繊維を２０００℃以上で加熱し、これにガス化
したアルキルホウ酸塩を導入して黒鉛化する方法や。特
開５２−１０６３９５で示されるピッチコークス、石油
コークス粉末にホウ素化合物を５〜１２重量％添加し、
約２０００℃以上に加熱して天然黒鉛類似構造をもつ黒
鉛粉末を製造する方法がある。
２で示されるポリアクリロニトリル繊維から得られた無
定形炭素繊維を２０００℃以上で加熱し、これにガス化
したアルキルホウ酸塩を導入して黒鉛化する方法や。特
開５２−１０６３９５で示されるピッチコークス、石油
コークス粉末にホウ素化合物を５〜１２重量％添加し、
約２０００℃以上に加熱して天然黒鉛類似構造をもつ黒
鉛粉末を製造する方法がある。
【０００６】また後者の例としては、特公昭５３−３１
９７８で示される炭素繊維にホウ酸を添加し、約１００
〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下、１０００℃以上で加圧
加熱処理して成形体を得る方法、特開昭５３−９１９２
０で示される熱分解黒鉛粉末に酸化ホウ素を添加し、１
００〜４００ｋｇ／ｃｍ2 の一方向加圧下で１８００〜
２２００℃で処理し熱分解黒鉛成形体を得る方法、特公
昭５４−３６８１で示される無定形炭素粉末あるいは人
造黒鉛粉末にホウ酸を添加し、直流あるいは交流電流を
通電することで高密度黒鉛成形体を得る方法、さらには
特公昭５４−３６８２で示される無定形炭素粉末にホウ
酸を添加し、数１００ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下、２０００
℃以上で焼成して高密度黒鉛成形体を得る方法等があ
る。
９７８で示される炭素繊維にホウ酸を添加し、約１００
〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下、１０００℃以上で加圧
加熱処理して成形体を得る方法、特開昭５３−９１９２
０で示される熱分解黒鉛粉末に酸化ホウ素を添加し、１
００〜４００ｋｇ／ｃｍ2 の一方向加圧下で１８００〜
２２００℃で処理し熱分解黒鉛成形体を得る方法、特公
昭５４−３６８１で示される無定形炭素粉末あるいは人
造黒鉛粉末にホウ酸を添加し、直流あるいは交流電流を
通電することで高密度黒鉛成形体を得る方法、さらには
特公昭５４−３６８２で示される無定形炭素粉末にホウ
酸を添加し、数１００ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下、２０００
℃以上で焼成して高密度黒鉛成形体を得る方法等があ
る。
【０００７】しかるにこれら従来の方法は、そのいずれ
もが炭素にホウ素化合物を添加して熱処理をなすもので
ホウ素の働きにより黒鉛結晶が発達した炭素体はできる
ものの、所望の高配向性の黒鉛体を得ることは困難であ
る。
もが炭素にホウ素化合物を添加して熱処理をなすもので
ホウ素の働きにより黒鉛結晶が発達した炭素体はできる
ものの、所望の高配向性の黒鉛体を得ることは困難であ
る。
【０００８】最近、芳香族高分子のフィルムを、複数枚
積層し炭化するか、又は炭化した後、複数枚積層し、さ
らに機械加圧下で高温処理し、黒鉛化することにより高
配向性黒鉛を得る方法が、特開０１−２０３２０８、特
開０５−９７４１８、特開０１−１０５１９９、特開０
５−１７１１５、特開０５−１７１１６、特開０５−１
７１１７、特開０５−１７１１８、特開０４−２０２０
５２、特開０５−９７４１８により提案されている。
積層し炭化するか、又は炭化した後、複数枚積層し、さ
らに機械加圧下で高温処理し、黒鉛化することにより高
配向性黒鉛を得る方法が、特開０１−２０３２０８、特
開０５−９７４１８、特開０１−１０５１９９、特開０
５−１７１１５、特開０５−１７１１６、特開０５−１
７１１７、特開０５−１７１１８、特開０４−２０２０
５２、特開０５−９７４１８により提案されている。
【０００９】ポリイミドなどの熱硬化性高分子樹脂は、
一般に難黒鉛化性であり、配向性のある良好な黒鉛体は
得られない。これは炭素前駆体における分子配向の無秩
序性と分子間の架橋結合の存在が、黒鉛化と分子配向へ
の移行を阻害しているためである。
一般に難黒鉛化性であり、配向性のある良好な黒鉛体は
得られない。これは炭素前駆体における分子配向の無秩
序性と分子間の架橋結合の存在が、黒鉛化と分子配向へ
の移行を阻害しているためである。
【００１０】ところが最近において、これら熱硬化性の
ある種の樹脂類はフィルム状に成形すると膜内における
分子配向性が極度に良好となり、このフィルムは高温処
理することにより良質な黒鉛に変化することが知られ
た。上記の各特許は、これらの分子配向の良好な芳香族
高分子フィルムあるいはその炭化フィルムを積層して熱
処理により炭化黒鉛化し、高配向性黒鉛体を製造しよう
とするものである。
ある種の樹脂類はフィルム状に成形すると膜内における
分子配向性が極度に良好となり、このフィルムは高温処
理することにより良質な黒鉛に変化することが知られ
た。上記の各特許は、これらの分子配向の良好な芳香族
高分子フィルムあるいはその炭化フィルムを積層して熱
処理により炭化黒鉛化し、高配向性黒鉛体を製造しよう
とするものである。
【００１１】この方法によれば、高配向性黒鉛薄膜の積
層体が得られるが、次のような問題点が存在する。一つ
は、黒鉛化度すなわち結晶化度を上げるには、少なくと
も二千数百℃以上の高温で熱処理する必要があることで
ある。熱処理温度が高温になるほど製品の価格が高くな
るので、熱処理温度が低い製造法が望まれている。
層体が得られるが、次のような問題点が存在する。一つ
は、黒鉛化度すなわち結晶化度を上げるには、少なくと
も二千数百℃以上の高温で熱処理する必要があることで
ある。熱処理温度が高温になるほど製品の価格が高くな
るので、熱処理温度が低い製造法が望まれている。
【００１２】２番目は、積層した黒鉛膜間の接着性の問
題である。すなわち、高温状態下における機械的加圧の
みでは層間の十分な接着性は得られず、部品として使用
中に剥離を生ずる可能性がある。
題である。すなわち、高温状態下における機械的加圧の
みでは層間の十分な接着性は得られず、部品として使用
中に剥離を生ずる可能性がある。
【００１３】３番目は、熱処理プロセスにおいてフィル
ムの熱膨張あるいは熱収縮が少ないことが望ましいこと
である。特に黒鉛化処理は炭素金型中で行われ、周辺が
拘束されているために、加熱による寸法変化が大きい
と、内部熱歪みが発生し、しわが起こり易く成り、結果
として配向性の低下をもたらすことになる。
ムの熱膨張あるいは熱収縮が少ないことが望ましいこと
である。特に黒鉛化処理は炭素金型中で行われ、周辺が
拘束されているために、加熱による寸法変化が大きい
と、内部熱歪みが発生し、しわが起こり易く成り、結果
として配向性の低下をもたらすことになる。
【００１４】
【問題点を解決するための手段】本発明はポリイミドな
どの熱硬化性樹脂フィルムあるいはその炭化フィルム
に、ホウ素あるいはランタンなどの希土類元素、あるい
はそれらの化合物を膜面上にごく少量を蒸着あるいは塗
布し、ついで複数枚を炭素製金型中にて積層させ、膜面
に垂直方向に加圧しながら高温処理をすることを特徴と
したものであり、本方法により上記問題点が解決できる
ものである。
どの熱硬化性樹脂フィルムあるいはその炭化フィルム
に、ホウ素あるいはランタンなどの希土類元素、あるい
はそれらの化合物を膜面上にごく少量を蒸着あるいは塗
布し、ついで複数枚を炭素製金型中にて積層させ、膜面
に垂直方向に加圧しながら高温処理をすることを特徴と
したものであり、本方法により上記問題点が解決できる
ものである。
【００１５】原料としては、芳香族ポリイミドフィルム
などの熱硬化性樹脂フィルム、あるいはそれらを約１０
００℃で熱処理した炭化フィルムを用いる。すべての芳
香族ポリイミドあるいは熱硬化性樹脂フィルムから高い
黒鉛化度と黒鉛層面の高い配向度がえられるわけではな
く、平面度が高く剛直でしかもあらかじめフィルム中で
芳香族分子が良く配向していることが必要である。特に
好ましいのは示性式
などの熱硬化性樹脂フィルム、あるいはそれらを約１０
００℃で熱処理した炭化フィルムを用いる。すべての芳
香族ポリイミドあるいは熱硬化性樹脂フィルムから高い
黒鉛化度と黒鉛層面の高い配向度がえられるわけではな
く、平面度が高く剛直でしかもあらかじめフィルム中で
芳香族分子が良く配向していることが必要である。特に
好ましいのは示性式
【化１】を含む芳香族ポリイミドフィルム又は炭化芳香
族ポリイミドフィルムである。
族ポリイミドフィルムである。
【００１６】また出発原料であるフィルムの厚さも高温
熱処理後のフィルムの黒鉛化度に影響をもつことが知ら
れており、フィルムの厚みが薄い方が一般に高い黒鉛化
度の製品が得られる。これらフィルムを所定のサイズに
切断した後、フィルム面上にホウ素あるいは希土類元素
を真空蒸着させる。
熱処理後のフィルムの黒鉛化度に影響をもつことが知ら
れており、フィルムの厚みが薄い方が一般に高い黒鉛化
度の製品が得られる。これらフィルムを所定のサイズに
切断した後、フィルム面上にホウ素あるいは希土類元素
を真空蒸着させる。
【００１７】あるいは、塗布法によりフィルム面上に塗
布する。塗布法による場合は、例えばホウ素においては
ホウ酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）をエタノールで溶かして用いるな
ど、塩や塩化物などの化合物として適当な溶媒で溶解さ
せ液状物として塗布することができる。
布する。塗布法による場合は、例えばホウ素においては
ホウ酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）をエタノールで溶かして用いるな
ど、塩や塩化物などの化合物として適当な溶媒で溶解さ
せ液状物として塗布することができる。
【００１８】未炭化フィルムの場合、これらの元素ある
いはその化合物をコーティングしたフィルムは、目的の
サイズに切断し、不活性雰囲気中にて約１０００℃で熱
処理し、炭化フィルムとする。この場合、炭化により寸
法収縮をするので、あらかじめ予測しておくことが望ま
しい。
いはその化合物をコーティングしたフィルムは、目的の
サイズに切断し、不活性雰囲気中にて約１０００℃で熱
処理し、炭化フィルムとする。この場合、炭化により寸
法収縮をするので、あらかじめ予測しておくことが望ま
しい。
【００１９】次にこれらフィルムを複数枚積層させ、黒
鉛型を用いて、フィルム面に垂直方向に機械的圧力を加
えながら２０００℃以上の高温で熱処理する。加圧下の
熱処理により黒鉛化と配向化が進行し、同時に蒸着した
異種元素の拡散に伴うフィルム間の接合が進み、高配向
性黒鉛体が得られる。
鉛型を用いて、フィルム面に垂直方向に機械的圧力を加
えながら２０００℃以上の高温で熱処理する。加圧下の
熱処理により黒鉛化と配向化が進行し、同時に蒸着した
異種元素の拡散に伴うフィルム間の接合が進み、高配向
性黒鉛体が得られる。
【００２０】ポリイミドフィルムの場合、黒鉛化処理温
度の増大に伴う面間隔ｄ（００２）の急激な減少がおこ
り、ついには黒鉛化処理温度が３０００℃において、ｄ
（００２）の値は黒鉛結晶の理論値に近い３．３５４Å
に近ずく。この黒鉛化において、ホウ素やランタン等の
希土類元素が存在すると、無添加の場合よりも黒鉛化が
促進される。添加元素の存在により黒鉛化が促進される
例を表１に示す。
度の増大に伴う面間隔ｄ（００２）の急激な減少がおこ
り、ついには黒鉛化処理温度が３０００℃において、ｄ
（００２）の値は黒鉛結晶の理論値に近い３．３５４Å
に近ずく。この黒鉛化において、ホウ素やランタン等の
希土類元素が存在すると、無添加の場合よりも黒鉛化が
促進される。添加元素の存在により黒鉛化が促進される
例を表１に示す。
【表１】
【００２１】２０００℃以上の高温で熱処理することに
より、ホウ素あるいは希土類元素の炭素構造内への拡散
がおこり、結晶構造の規則化が促進され、無添加では３
０００℃付近の処理温度でないと得られない黒鉛化度が
より低い温度で得られることになる。また、ホウ素ある
いは希土類元素の拡散に伴い、フィルム間の強固な接合
が促進されることにより、高配向性がありかつ厚みのあ
る黒鉛体を得ることができ、フィルム間が使用中に剥離
する現象は見られなくなる。
より、ホウ素あるいは希土類元素の炭素構造内への拡散
がおこり、結晶構造の規則化が促進され、無添加では３
０００℃付近の処理温度でないと得られない黒鉛化度が
より低い温度で得られることになる。また、ホウ素ある
いは希土類元素の拡散に伴い、フィルム間の強固な接合
が促進されることにより、高配向性がありかつ厚みのあ
る黒鉛体を得ることができ、フィルム間が使用中に剥離
する現象は見られなくなる。
【００２２】また、黒鉛体の厚みは積層するフィルムの
枚数を調整することにより、加減することができる。フ
ィルムを積層する場合には、蒸着面あるいはコーティン
グ面が常に一方向にそろえることが望ましい。焼成中の
加圧は、１００〜４００ｋｇ／ｃｍ2 の一方向加圧で行
われるが、加圧力の高い方が高配向性黒鉛体が得られ
る。また、フィルムの厚みは薄い方を用い、積層させた
方が配向性の良好な黒鉛体が得られる。薄いフィルムを
用いる場合は、厚みのある黒鉛体を得るために、それだ
け多くの枚数を積層する必要がある。
枚数を調整することにより、加減することができる。フ
ィルムを積層する場合には、蒸着面あるいはコーティン
グ面が常に一方向にそろえることが望ましい。焼成中の
加圧は、１００〜４００ｋｇ／ｃｍ2 の一方向加圧で行
われるが、加圧力の高い方が高配向性黒鉛体が得られ
る。また、フィルムの厚みは薄い方を用い、積層させた
方が配向性の良好な黒鉛体が得られる。薄いフィルムを
用いる場合は、厚みのある黒鉛体を得るために、それだ
け多くの枚数を積層する必要がある。
【００２３】原料フィルムは炭化段階において、熱処理
による寸法収縮が生じる。ホウ素や希土類元素による表
面修飾がない場合は、面平行方向に約２３％の収縮が生
じるが、表面修飾がある場合は約２０％の寸法収縮であ
る。一方、１０００℃処理による炭化フィルムからさら
に高温処理する段階では、面平行方向に膨張が生じる。
による寸法収縮が生じる。ホウ素や希土類元素による表
面修飾がない場合は、面平行方向に約２３％の収縮が生
じるが、表面修飾がある場合は約２０％の寸法収縮であ
る。一方、１０００℃処理による炭化フィルムからさら
に高温処理する段階では、面平行方向に膨張が生じる。
【００２４】例えば、炭化フィルムを２５００℃で処理
した場合、表面修飾がない場合は約１５％、ホウ素や希
土類元素による表面修飾の場合は約１２％の膨張が生じ
る。寸法変化が少ないことは、熱処理過程中に発生する
熱応力が小さく、したがって変形の少ない高配向性黒鉛
体が得られる。
した場合、表面修飾がない場合は約１５％、ホウ素や希
土類元素による表面修飾の場合は約１２％の膨張が生じ
る。寸法変化が少ないことは、熱処理過程中に発生する
熱応力が小さく、したがって変形の少ない高配向性黒鉛
体が得られる。
【００２５】
【実施例および作用】以下本発明をその実施例を述べな
がら説明する。
がら説明する。
【００２６】
【実施例１】市販の厚み２５μｍのポリイミドフィルム
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ホウ素を
フィルム片面に蒸着した。次にホウ素を蒸着したフィル
ム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層し、
黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０ＭＰａ
の加圧をしながら、不活性雰囲気中２２００℃で１時間
ホットプレスを行った。
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ホウ素を
フィルム片面に蒸着した。次にホウ素を蒸着したフィル
ム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層し、
黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０ＭＰａ
の加圧をしながら、不活性雰囲気中２２００℃で１時間
ホットプレスを行った。
【００２７】その結果、層面間隔、ｃ軸方向の結晶子の
大きさ約５００Åの結晶構造を有する厚み約１ｍｍの高
配向性黒鉛体を得た。黒鉛結晶の配向状態をＳＥＭ写真
で図１に示す。全体が単結晶に近い配向性を有してお
り、また、フィルム間の接合状態は強固であり、剥離現
象は示さなかった。
大きさ約５００Åの結晶構造を有する厚み約１ｍｍの高
配向性黒鉛体を得た。黒鉛結晶の配向状態をＳＥＭ写真
で図１に示す。全体が単結晶に近い配向性を有してお
り、また、フィルム間の接合状態は強固であり、剥離現
象は示さなかった。
【００２８】
【実施例２】市販の厚み２５μｍのポリイミドフィルム
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ホウ素を
フィルム片面に蒸着した。次にホウ素を蒸着したフィル
ム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層し、
黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０ＭＰａ
の加圧をしながら、２２００℃で１時間ホットプレスを
行った。
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ホウ素を
フィルム片面に蒸着した。次にホウ素を蒸着したフィル
ム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層し、
黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０ＭＰａ
の加圧をしながら、２２００℃で１時間ホットプレスを
行った。
【００２９】さらにその後、不活性雰囲気中２８００℃
で熱処理を行った結果、層面間隔、ｃ軸方向の結晶子の
大きさ１０００Å以上の結晶構造を有する厚み約１ｍｍ
の剥離現象の認められない高配向性黒鉛体が得られた。
で熱処理を行った結果、層面間隔、ｃ軸方向の結晶子の
大きさ１０００Å以上の結晶構造を有する厚み約１ｍｍ
の剥離現象の認められない高配向性黒鉛体が得られた。
【００３０】
【実施例３】市販の厚み２５μｍのポリイミドフィルム
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ランタン
をフィルム片面に蒸着した。次にランタンを蒸着したフ
ィルム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層
し、黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０Ｍ
Ｐａの加圧をしながら、２２００℃で１時間ホットプレ
スを行った。
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ランタン
をフィルム片面に蒸着した。次にランタンを蒸着したフ
ィルム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層
し、黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０Ｍ
Ｐａの加圧をしながら、２２００℃で１時間ホットプレ
スを行った。
【００３１】さらにその後、不活性雰囲気中２５００℃
で熱処理を行った結果、層面間隔、ｃ軸方向の結晶子の
大きさ１０００Å以上の結晶構造を有する厚み約１ｍｍ
の高配向性黒鉛体が得られた。
で熱処理を行った結果、層面間隔、ｃ軸方向の結晶子の
大きさ１０００Å以上の結晶構造を有する厚み約１ｍｍ
の高配向性黒鉛体が得られた。
【００３２】
【実施例４】市販の厚み２５μｍのポリイミドフィルム
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ホウ素を
フィルム片面に蒸着した。次にホウ素を蒸着したフィル
ム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層し、
黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０ＭＰａ
の加圧をしながら、２２００℃で１時間ホットプレスを
行った。
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数枚切り出
し、それぞれを真空蒸着装置内に設置し、金属ホウ素を
フィルム片面に蒸着した。次にホウ素を蒸着したフィル
ム片を約３０枚、蒸着面が一方向になるように積層し、
黒鉛型内に設置し、フィルム面に垂直方向に２０ＭＰａ
の加圧をしながら、２２００℃で１時間ホットプレスを
行った。
【００３３】さらにその後、不活性雰囲気中２８００℃
で熱処理を行った結果、層面間隔、ｃ軸方向の結晶子の
大きさ１０００Å以上の結晶構造を有する厚み約１ｍｍ
の剥離現象の認められない高配向性黒鉛体が得られた。
で熱処理を行った結果、層面間隔、ｃ軸方向の結晶子の
大きさ１０００Å以上の結晶構造を有する厚み約１ｍｍ
の剥離現象の認められない高配向性黒鉛体が得られた。
【００３４】
【比較例１】市販の厚み２５μｍのポリイミドフィルム
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数切り出
し、金属ホウ素あるいは希土類元素を蒸着することなく
フィルム片を約３０枚積層し、黒鉛型内に設置し、フィ
ルム面に垂直方向に２０ＭＰａの加圧をしながら、２２
００℃で１時間ホットプレスを行った。さらにその後、
不活性雰囲気中２５００℃で熱処理を行った結果、層面
間隔、ｃ軸方向の結晶子の大きさ９６０Åの結晶構造を
有する厚み約１ｍｍの高配向性黒鉛体が得られた。しか
し、ホウ素あるいは希土類元素を蒸着したフィルムを用
いた場合に比較して黒鉛化度は低く、また得られた黒鉛
体は積層するフィルム間が十分焼結してなく剥離し易か
った。
から３ｃｍ×３ｃｍサイズのフィルム片を複数切り出
し、金属ホウ素あるいは希土類元素を蒸着することなく
フィルム片を約３０枚積層し、黒鉛型内に設置し、フィ
ルム面に垂直方向に２０ＭＰａの加圧をしながら、２２
００℃で１時間ホットプレスを行った。さらにその後、
不活性雰囲気中２５００℃で熱処理を行った結果、層面
間隔、ｃ軸方向の結晶子の大きさ９６０Åの結晶構造を
有する厚み約１ｍｍの高配向性黒鉛体が得られた。しか
し、ホウ素あるいは希土類元素を蒸着したフィルムを用
いた場合に比較して黒鉛化度は低く、また得られた黒鉛
体は積層するフィルム間が十分焼結してなく剥離し易か
った。
【図１】本方法による高配向性黒鉛体断面組織ＳＥＭ写
真。
真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野秀明 長崎県長崎市文教町１−14長崎大学工学部 内 (72)発明者 築井武彦 長崎県長崎市文教町１−14長崎大学工学部 内
Claims (4)
- 【請求項１】ポリイミドフィルムあるいは炭化ポリイミ
ドフィルムに、ホウ素あるいは希土類元素あるいはそれ
らの化合物を蒸着あるいは塗布し、複数枚を積層させた
後、２０００℃以上の温度下、不活性雰囲気中でフィル
ム膜面に垂直方向に加圧しながら焼成することを特徴と
する高配向性黒鉛体の製造方法。 - 【請求項２】ホウ素あるいは希土類元素がホウ素あるい
は希土類元素の酸化物、水酸化物、炭化物、であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高配向性黒鉛
体の製造方法。 - 【請求項３】ポリイミドフィルムあるいは炭化ポリイミ
ドフィルムが示性式 【化１】 を含む芳香族高分子フィルムあるいは炭化芳香族高分子
フィルムであることを特徴とする特許請求範囲第１項記
載の高配向性黒鉛体の製造方法。 - 【請求項４】ポリイミドフィルムあるいは炭化ポリイミ
ドフィルムに、特許請求範囲第１項記載の製造方法を施
したあと、さらに常圧下不活性雰囲気中で２５００℃以
上の高温処理することを特徴とする高配向性黒鉛体の製
造方法。
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|---|---|---|---|
| JP6287217A JP3065896B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 高配向性黒鉛体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6287217A JP3065896B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 高配向性黒鉛体の製造法 |
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|---|---|
| JPH08119613A true JPH08119613A (ja) | 1996-05-14 |
| JP3065896B2 JP3065896B2 (ja) | 2000-07-17 |
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ID=17714568
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6287217A Expired - Lifetime JP3065896B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 高配向性黒鉛体の製造法 |
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|---|---|---|---|---|
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1994
- 1994-10-28 JP JP6287217A patent/JP3065896B2/ja not_active Expired - Lifetime
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