JPS58110493A - 黒鉛ウイスカ−の製造法 - Google Patents
黒鉛ウイスカ−の製造法Info
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- JPS58110493A JPS58110493A JP56189990A JP18999081A JPS58110493A JP S58110493 A JPS58110493 A JP S58110493A JP 56189990 A JP56189990 A JP 56189990A JP 18999081 A JP18999081 A JP 18999081A JP S58110493 A JPS58110493 A JP S58110493A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/005—Growth of whiskers or needles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は気相法による炭素繊維の製造法の改jlK関す
石、高温炉の断熱材中各種複合質料に11!用される炭
素膜−は近年着しく重lN性を増し、工業的にもポリア
クリミニトリル、レー曹ンなどO有潰系長繊維およびピ
ッチ會原料とす養方法により多量に生産されるKMつて
いるが、いずれも800〜5ooocの高温度で原料を
加熱し、縦化あるいは、黒鉛化する方法により贋造され
る。
石、高温炉の断熱材中各種複合質料に11!用される炭
素膜−は近年着しく重lN性を増し、工業的にもポリア
クリミニトリル、レー曹ンなどO有潰系長繊維およびピ
ッチ會原料とす養方法により多量に生産されるKMつて
いるが、いずれも800〜5ooocの高温度で原料を
加熱し、縦化あるいは、黒鉛化する方法により贋造され
る。
これ七は別にガス状にひた一酸化炭素中嶽化水素、とく
にメIy、エタン、プロパン、ベンゼン、トルエン、X
濃以上の縮合−imw造を有する有機化合物などを原料
として地壁的低温の800〜tgoocの温度範囲て気
相成長法により、 whisk・rと称せられる炭素の
短い繊維が比較的害鳥に生成することも知すれて%/に
4(1:JLば、’li’A昭41−12091゜特公
1151−10159、特開昭49−3959%:4た
だし、気相法による場合は析出条件を微妙に制御しない
と全く縦索繊−の生成が見られないことがしばしば起こ
り、その次め生成【助長する方法として炭化水嵩蒸気の
濃度中流速を遍切に制御する方法(特公昭5l−332
10)や更に特殊な元素又は七の化合物の微粉末を繊維
生成の核として存在させることにより、これから炭素繊
維を成長きせる方法、(良とえば特開昭152−103
528、特公昭!1B−7538など)が提案されてい
る。
にメIy、エタン、プロパン、ベンゼン、トルエン、X
濃以上の縮合−imw造を有する有機化合物などを原料
として地壁的低温の800〜tgoocの温度範囲て気
相成長法により、 whisk・rと称せられる炭素の
短い繊維が比較的害鳥に生成することも知すれて%/に
4(1:JLば、’li’A昭41−12091゜特公
1151−10159、特開昭49−3959%:4た
だし、気相法による場合は析出条件を微妙に制御しない
と全く縦索繊−の生成が見られないことがしばしば起こ
り、その次め生成【助長する方法として炭化水嵩蒸気の
濃度中流速を遍切に制御する方法(特公昭5l−332
10)や更に特殊な元素又は七の化合物の微粉末を繊維
生成の核として存在させることにより、これから炭素繊
維を成長きせる方法、(良とえば特開昭152−103
528、特公昭!1B−7538など)が提案されてい
る。
炭素繊維の気相成長には一般的には遷移金属などの金属
触SO存在が必要であり、これによって成長反応の再1
j4性が向上されるものと考えられている。しかしなが
ら、この繊維の成長速度は高々2時間で1 s oms
Il[(1,25+@m/分) テTo9゜実用的には
更に成長速度の向上が切望され、工業的にも生産される
までに至っていないのが現状である。
触SO存在が必要であり、これによって成長反応の再1
j4性が向上されるものと考えられている。しかしなが
ら、この繊維の成長速度は高々2時間で1 s oms
Il[(1,25+@m/分) テTo9゜実用的には
更に成長速度の向上が切望され、工業的にも生産される
までに至っていないのが現状である。
本発明者等は鋭意研究の結果、上記一般の炭化水素に替
えて供与性水素を有する芳香環有機化合物を用いて、触
媒元素又はその化合物の@跣管高める諸条件を整えるこ
とKよって炭素繊維の成長速度を従来のものより極め【
早めることがてきることがわかり、本発明に到達した。
えて供与性水素を有する芳香環有機化合物を用いて、触
媒元素又はその化合物の@跣管高める諸条件を整えるこ
とKよって炭素繊維の成長速度を従来のものより極め【
早めることがてきることがわかり、本発明に到達した。
その41黴は常法の炭化水素蒸気を他の不活性βス単独
賜しくは不活性ガスと活性ガスとの混合物中KM轟な濃
度となるように希釈混合し、800〜zooocに加熱
された反応炉に導入し、耐熱基板上に置かれf#:、w
4期律表■族若しくはvb族の元素又はその化合物の微
粉末を核として所望の長@家で炭素繊維を成長させるR
階で%炭化水素として供与性水素を含有する芳香濃有−
化合物の単独又は混合物を用いることにある。水jl#
与体とは、化学反応に於て、他の物質に水嵩を与えるこ
とにより、それ自身は脱水素される物質の総称である。
賜しくは不活性ガスと活性ガスとの混合物中KM轟な濃
度となるように希釈混合し、800〜zooocに加熱
された反応炉に導入し、耐熱基板上に置かれf#:、w
4期律表■族若しくはvb族の元素又はその化合物の微
粉末を核として所望の長@家で炭素繊維を成長させるR
階で%炭化水素として供与性水素を含有する芳香濃有−
化合物の単独又は混合物を用いることにある。水jl#
与体とは、化学反応に於て、他の物質に水嵩を与えるこ
とにより、それ自身は脱水素される物質の総称である。
従来から鉄、;ツケル、;パルトなど0員素生成に及ぼ
す触媒効果に関する購造解析研究において成長した繊維
の頭部(先端部)Kこれらの元素が存在しているのが認
められ、これらの元素が繊維成長の核となり、これから
繊維が成長してゆくものと考えられている。従って炭素
膜ME)成長に作用するのはこれらの金属元素であるの
で、炭化物、酸化物など広範囲に使用可能とされている
。
す触媒効果に関する購造解析研究において成長した繊維
の頭部(先端部)Kこれらの元素が存在しているのが認
められ、これらの元素が繊維成長の核となり、これから
繊維が成長してゆくものと考えられている。従って炭素
膜ME)成長に作用するのはこれらの金属元素であるの
で、炭化物、酸化物など広範囲に使用可能とされている
。
他方キャリアガスとして水素が使用されるのが一般であ
るが、この場合酸化物は還元されて金属元素となり、金
属元素の酸化を防ぐことが必須であれば本発明の水素供
与体は脱水素反応により水素を発生して触媒を還元する
ことがで龜るものである。
るが、この場合酸化物は還元されて金属元素となり、金
属元素の酸化を防ぐことが必須であれば本発明の水素供
与体は脱水素反応により水素を発生して触媒を還元する
ことがで龜るものである。
更に、供与性水素の存在によって、触m表面に吸着され
た該有機化合物は、直ちに炭素まで熱分解するのではな
く、触媒上で急速“な重縮合反応が優先的に生起される
ため、触媒表面が流動性のない炭素膜でdわれる事が防
止され、触媒表面は流下し↑すい重纏金l−ル状物質と
な番ものと考えられる。触媒表面を流下したメール状物
質はメンフェース(i[晶)を形成し竜から触tsの下
部に次々と溜り、−粒子を押し上げながら馴次責化する
ことによって、炭素繊維の成長が従来法とは比較になら
1に%A@円滑に進行する40と考えられる。
た該有機化合物は、直ちに炭素まで熱分解するのではな
く、触媒上で急速“な重縮合反応が優先的に生起される
ため、触媒表面が流動性のない炭素膜でdわれる事が防
止され、触媒表面は流下し↑すい重纏金l−ル状物質と
な番ものと考えられる。触媒表面を流下したメール状物
質はメンフェース(i[晶)を形成し竜から触tsの下
部に次々と溜り、−粒子を押し上げながら馴次責化する
ことによって、炭素繊維の成長が従来法とは比較になら
1に%A@円滑に進行する40と考えられる。
かくして次の炭素繊維O肥大化段階では成長した炭素繊
維の1ITIiO炭素を核として周SO諸条件を選ぶこ
とによって、所望01径O嵐素繊mKなし得ることにな
る。
維の1ITIiO炭素を核として周SO諸条件を選ぶこ
とによって、所望01径O嵐素繊mKなし得ることにな
る。
さらに本発明の方法を詳述すると、本発明で炭素繊細含
気相法で生wXさせるためには炭素繊維を成長畜せ番段
階とこれを肥大化する段階O!工揚から成り、黒扇ウィ
スカーを得るためには更にこの炭素繊維の不活Ilk雰
−気ての高温熱錫層の段階が必蚤である。
気相法で生wXさせるためには炭素繊維を成長畜せ番段
階とこれを肥大化する段階O!工揚から成り、黒扇ウィ
スカーを得るためには更にこの炭素繊維の不活Ilk雰
−気ての高温熱錫層の段階が必蚤である。
先づ炭素繊維の成長段階でTo4が、Rに知られてい番
ように所定温度に加熱された反応炉に供与ガスで希釈し
て4自、反応炉内Ktillかれた耐熱性基板上に分散
された触媒元素又はその化合−の超微粉末を核として所
望の長さになるまで上記諸条件の状Mを維持する。ここ
で反応炉は内部に石英やコランダム質等のal製の反応
器を炉芯に有する電気炉を用い、加熱温度は800〜2
000に’とする。一般に高温で反応すると高配向のも
のが得られ、この温度範囲より低くてもまた高過ぎても
繊維の生成蓋が減る。原料の供与性水嵩を有する芳香製
有機化合物としては、インダン、テトラリン、ジヒドロ
アントラセン等が用いられる。これらの原料はテトラリ
ンを除き常温で固体であるが、これらを反応器にガス化
して供給するのには液状の4のは比較的低温で加熱して
ガス化しキャリ外ガスに同伴させる方法、固体のものは
必要な分圧に相当する温度で予め気化して、キャリヤー
ガスと混合させる方法が用いられる。こOS、反応―★
での導管内で有機物が凝縮又は固化しないように保温し
ておくことが必要である。キャリアガスとしては、炭素
に対して非酸化性の窒素、アルゴン、水素のような不活
性ガス、又は前記不活性ガスと800Cで炭素に対して
酸化性又は反応性を示す水蒸気、炭酸ガス、アンモニア
、二酸化窒素、塩素等の活性ガスとの混合物か用いられ
る。
ように所定温度に加熱された反応炉に供与ガスで希釈し
て4自、反応炉内Ktillかれた耐熱性基板上に分散
された触媒元素又はその化合−の超微粉末を核として所
望の長さになるまで上記諸条件の状Mを維持する。ここ
で反応炉は内部に石英やコランダム質等のal製の反応
器を炉芯に有する電気炉を用い、加熱温度は800〜2
000に’とする。一般に高温で反応すると高配向のも
のが得られ、この温度範囲より低くてもまた高過ぎても
繊維の生成蓋が減る。原料の供与性水嵩を有する芳香製
有機化合物としては、インダン、テトラリン、ジヒドロ
アントラセン等が用いられる。これらの原料はテトラリ
ンを除き常温で固体であるが、これらを反応器にガス化
して供給するのには液状の4のは比較的低温で加熱して
ガス化しキャリ外ガスに同伴させる方法、固体のものは
必要な分圧に相当する温度で予め気化して、キャリヤー
ガスと混合させる方法が用いられる。こOS、反応―★
での導管内で有機物が凝縮又は固化しないように保温し
ておくことが必要である。キャリアガスとしては、炭素
に対して非酸化性の窒素、アルゴン、水素のような不活
性ガス、又は前記不活性ガスと800Cで炭素に対して
酸化性又は反応性を示す水蒸気、炭酸ガス、アンモニア
、二酸化窒素、塩素等の活性ガスとの混合物か用いられ
る。
(以下余a)
化合物*rtots節は第1図に示すようにキャリアガ
スの一定流量を有機物容器内に導きキャリアガスに同伴
させるが、同容器に備えられた温[111111節器に
よって所望の分圧が得られるようにすることもできる。
スの一定流量を有機物容器内に導きキャリアガスに同伴
させるが、同容器に備えられた温[111111節器に
よって所望の分圧が得られるようにすることもできる。
有機化合物afがt5容量憾より高いと触媒上に流動し
ない炭素膜が生成し中すく、炭素繊維の成長が抑制され
ることに々る。有機物蒸気を希釈するキャリアガスの不
活性ガスと活性ガスの1合割合は不活性ガス単独でも良
いが、重縮合を伴なう熱分解反応は脱水素反応であるた
め活性ガスを少量添加することにより、析出速度は増大
し、析出条件も広くなり繊維が成長しやすくなる。実験
の結呆、こよれば不活性ガス1容量WEK対し活性ガス
o、 4 =↓容警部以下とすることが望壜しいことが
知見された。なお活性ガスの量が多すぎると炭素繊Ia
O収率の低下をきたすことKmるOでこのlit!IK
とどめることが望壜しい。
ない炭素膜が生成し中すく、炭素繊維の成長が抑制され
ることに々る。有機物蒸気を希釈するキャリアガスの不
活性ガスと活性ガスの1合割合は不活性ガス単独でも良
いが、重縮合を伴なう熱分解反応は脱水素反応であるた
め活性ガスを少量添加することにより、析出速度は増大
し、析出条件も広くなり繊維が成長しやすくなる。実験
の結呆、こよれば不活性ガス1容量WEK対し活性ガス
o、 4 =↓容警部以下とすることが望壜しいことが
知見された。なお活性ガスの量が多すぎると炭素繊Ia
O収率の低下をきたすことKmるOでこのlit!IK
とどめることが望壜しい。
有機物蒸気と中ヤリアガスの上記混合ガスの反応器内流
量は1通常用いられるOCI気圧換i嘆:速lO〜30
険1/分である。流速が早い場合には繊維の枝分れが生
じ中すく、流速が遅い場合に嬬繊細の畏いものが得られ
ないことが知られている。
量は1通常用いられるOCI気圧換i嘆:速lO〜30
険1/分である。流速が早い場合には繊維の枝分れが生
じ中すく、流速が遅い場合に嬬繊細の畏いものが得られ
ないことが知られている。
反応炉内に導入された混合ガスは800〜2000℃に
保持された反応炉内の耐熱基板上に分散された触媒元素
超微粉末上で重縮合し触媒粒子を先端部として成長し、
堆積し九繊維は熱分解して真素繊維となる。耐熱基板は
処理温ばに耐える材質のものであればいかなるもの4使
用することがて自るが一般に高純度アルミナ、石英、黒
鉛、縦木、合金等が用いられるφ 触媒微粉末としては、よく知られている周期律表■族も
しくはVb@の元素(鉄、ニッケル、コバルト、バナジ
ウム、ニオブ、り//ルなど)オたはその化合物の17
mm以下の微粉末t−揮斂性O浴媒Kfllかしてスプ
レーするなどの方法により均一に基板上に分散付着させ
て使用する。
保持された反応炉内の耐熱基板上に分散された触媒元素
超微粉末上で重縮合し触媒粒子を先端部として成長し、
堆積し九繊維は熱分解して真素繊維となる。耐熱基板は
処理温ばに耐える材質のものであればいかなるもの4使
用することがて自るが一般に高純度アルミナ、石英、黒
鉛、縦木、合金等が用いられるφ 触媒微粉末としては、よく知られている周期律表■族も
しくはVb@の元素(鉄、ニッケル、コバルト、バナジ
ウム、ニオブ、り//ルなど)オたはその化合物の17
mm以下の微粉末t−揮斂性O浴媒Kfllかしてスプ
レーするなどの方法により均一に基板上に分散付着させ
て使用する。
反応炉内に導入された混合ガスは設定された速度で昇温
され、所望の繊維長に達するまで、予め設定された時間
炉内に滞留させる。夾見例2に示すように炉内温度11
00℃で約10分相度で、1100rrunにも達する
ものが得られていゐ。
され、所望の繊維長に達するまで、予め設定された時間
炉内に滞留させる。夾見例2に示すように炉内温度11
00℃で約10分相度で、1100rrunにも達する
ものが得られていゐ。
引き続き、所望の長さに達した駿素繊維を肥大化させる
段階に入るが、この段階の処理条件は前段の成長段階よ
りも混合ガス中の有機化合桜鎖駅と反応炉内温度とを上
げることによって、真素繊維の成長は抑制され、肥大化
が起る。不活性ガスeρ合#′i同一もしくは不活性ガ
ス単独で用いられる0混合ガスの流速は成長段階と同一
に僚友 □れる。F内温威は8oo〜2000℃
の間で成長段階よりも高い温度に保持する。混合ガス中
の有機物蒸気濃度は成長R#よりも−く、10容量暢以
下に保つことが、反応炉壁などへのススや炭素膜の生成
による真素繊維の収率低下を起こさないために必要であ
る。このような処理条件で所望の繊維直径に達するまで
予め設定された時間、炉内に滞留させる。
段階に入るが、この段階の処理条件は前段の成長段階よ
りも混合ガス中の有機化合桜鎖駅と反応炉内温度とを上
げることによって、真素繊維の成長は抑制され、肥大化
が起る。不活性ガスeρ合#′i同一もしくは不活性ガ
ス単独で用いられる0混合ガスの流速は成長段階と同一
に僚友 □れる。F内温威は8oo〜2000℃
の間で成長段階よりも高い温度に保持する。混合ガス中
の有機物蒸気濃度は成長R#よりも−く、10容量暢以
下に保つことが、反応炉壁などへのススや炭素膜の生成
による真素繊維の収率低下を起こさないために必要であ
る。このような処理条件で所望の繊維直径に達するまで
予め設定された時間、炉内に滞留させる。
以上の2段の処理段階で得た繊維は來素質であり、繊維
軸に対して液晶が高度に配向した層状構造を有する多結
晶繊維である。この織I/at常法の2000℃以上の
温度で電気炉などの第2図に示すような黒鉛化装置を用
いて不活性雰囲気での熱処理により黒鉛化および結晶の
再配列を行わせ、黒鉛ウィスカーを得るものである。
軸に対して液晶が高度に配向した層状構造を有する多結
晶繊維である。この織I/at常法の2000℃以上の
温度で電気炉などの第2図に示すような黒鉛化装置を用
いて不活性雰囲気での熱処理により黒鉛化および結晶の
再配列を行わせ、黒鉛ウィスカーを得るものである。
以上説明し丸ごとく本発明の黒鉛クイスカー製造法は、
供与性水素を有する特殊な原料を用い、これに適合する
処、l1条条件−異体化するととにより、従来法に比較
し”(M等に高強度な炭素繊維管極めて短時間に所望の
長さと直径に成長させ得る極めて効率的な方法を提供す
るものであり、これに続く黒鉛化により得られる黒鉛ウ
ィスカーの高い強度と併せて本発明の価値は非常に大き
いものである。
供与性水素を有する特殊な原料を用い、これに適合する
処、l1条条件−異体化するととにより、従来法に比較
し”(M等に高強度な炭素繊維管極めて短時間に所望の
長さと直径に成長させ得る極めて効率的な方法を提供す
るものであり、これに続く黒鉛化により得られる黒鉛ウ
ィスカーの高い強度と併せて本発明の価値は非常に大き
いものである。
以下実施例につき説明する。
実施例1゜
関東化学株式会社製試薬特級の子トラリンを原料として
、第1図の装置を用りて炭素繊維を製造し九。第1図に
シいて原料liiミ翼ポンプ2により常温常圧下で0.
oznm”7分のfIt号に調節しマントルヒーター4
によりテトラリンが13.2■七の分圧を示す温度(8
7℃)以上に加熱したトラップ3に送り気化する。一方
不活性ガスSとして窒素ガス管流量計7で℃1気圧換算
19m<が7分(混合ガス中のテトラリン製置2容量鳴
)tキャリアガスとしてトラップ3で気化した原料と汎
合する0次に混合ガスf1100℃に保持し九電気炉1
0内に設けた磁製燃焼管11に導入し良。
、第1図の装置を用りて炭素繊維を製造し九。第1図に
シいて原料liiミ翼ポンプ2により常温常圧下で0.
oznm”7分のfIt号に調節しマントルヒーター4
によりテトラリンが13.2■七の分圧を示す温度(8
7℃)以上に加熱したトラップ3に送り気化する。一方
不活性ガスSとして窒素ガス管流量計7で℃1気圧換算
19m<が7分(混合ガス中のテトラリン製置2容量鳴
)tキャリアガスとしてトラップ3で気化した原料と汎
合する0次に混合ガスf1100℃に保持し九電気炉1
0内に設けた磁製燃焼管11に導入し良。
磁製燃焼管11の内径は50−φで総長2oo。
絹、均熱膏長は1800@IIであり、内部に200X
鉄争ニツケル微粉末をエチルアルコールに懸濁してスプ
レーした高純度アルr+Hの長さ150鑓の基[12i
あらA1じめ装入した。なお第1図の141を熱電対、
15はピットflる。vL気炉It−n。
鉄争ニツケル微粉末をエチルアルコールに懸濁してスプ
レーした高純度アルr+Hの長さ150鑓の基[12i
あらA1じめ装入した。なお第1図の141を熱電対、
15はピットflる。vL気炉It−n。
℃/時の速度で昇温しながら30分間混合ガスを流すと
横線16が気流方向に基復上に焦数に析出しえ。
横線16が気流方向に基復上に焦数に析出しえ。
引龜続き電気炉10を昇温しながら、電工ポンプ2によ
りテトラリンの流量tQ、072aIA”7分に上げ、
キャリアガスの窒素流量を有壜′勿濃度が6容量憾にな
るように184.l5cm”7分に下げ炭素繊維の肥大
化管30分間続けた。続いて窒素雰−気中で冷却すると
、平均長460■、平均直径$Pmの炭素繊維が得られ
た。
りテトラリンの流量tQ、072aIA”7分に上げ、
キャリアガスの窒素流量を有壜′勿濃度が6容量憾にな
るように184.l5cm”7分に下げ炭素繊維の肥大
化管30分間続けた。続いて窒素雰−気中で冷却すると
、平均長460■、平均直径$Pmの炭素繊維が得られ
た。
これらの処理条件と結果を第1表に示した。本実m例に
おけ為炭素繊維の成長速度は2 m 7分であった。
おけ為炭素繊維の成長速度は2 m 7分であった。
比較例1゜
実施例1のテトラリンの代襲にベンゼンを用いて第11
10!l置を用いて巌素繊−を製造した。S造の諸条件
および結果は第111に示した。
10!l置を用いて巌素繊−を製造した。S造の諸条件
および結果は第111に示した。
第1Rの成長段階の原料ベンゼンは136cs”7時で
常温に保持され九トツッグに導入気化し、不活性の窒素
ガスは0℃1気圧換算で1863″/分とした。引龜絖
いて第2段の肥大化段階で社ぺ/イン流量を4.71c
a拳/時に上げ、窒素ガスFit)7(11番/分 に
減らした。
常温に保持され九トツッグに導入気化し、不活性の窒素
ガスは0℃1気圧換算で1863″/分とした。引龜絖
いて第2段の肥大化段階で社ぺ/イン流量を4.71c
a拳/時に上げ、窒素ガスFit)7(11番/分 に
減らした。
電気炉は17℃/時の適度で昇温した。本比砿例におけ
る炭素繊維の成長速度は極めて小さく気相成長が殆んど
起らないと貫えゐ。本発明の実施例1と比較して、ベン
ゼンを原料としてキャリアガスに水嵩を使用しない従来
法でri嶽素繊@0成長連直がいかに小さいかが判る。
る炭素繊維の成長速度は極めて小さく気相成長が殆んど
起らないと貫えゐ。本発明の実施例1と比較して、ベン
ゼンを原料としてキャリアガスに水嵩を使用しない従来
法でri嶽素繊@0成長連直がいかに小さいかが判る。
実施例2、
実施例1と同様テトラリンを原料として中ヤリアガスに
不洒脩ガスとしてll素を使用する以外に、活性ガスの
炭酸ガスをそ0審積比が窒素に対して1/IIL6一定
として第1WO威長と籐1mlの肥大化処理をしえ、得
られ九炭りIm繊維は10分の成長段階で1100−〇
極めて長い繊維が得られ九。
不洒脩ガスとしてll素を使用する以外に、活性ガスの
炭酸ガスをそ0審積比が窒素に対して1/IIL6一定
として第1WO威長と籐1mlの肥大化処理をしえ、得
られ九炭りIm繊維は10分の成長段階で1100−〇
極めて長い繊維が得られ九。
本実施例による炭素繊維OmA速度は110m/分にも
遠し九。
遠し九。
分闘鵬処鳳を行い黒#koイスカーをIIた。′&お第
3Ilにおいて1$紘均鶴俊、19は黒鉛電極、!Oは
断l&材、2[は鋼O電極板、2!7はノゾキ廖を示す
。得られた黒*クイメカ−のIk状と七〇前駆体である
炭素繊維O諷追条件と性状を第1真に示した。得られた
!II&素繊lll1シよび黒麹ウィスカーの機械約強
直は黴未O気Il湾によゐものと同勢である。
3Ilにおいて1$紘均鶴俊、19は黒鉛電極、!Oは
断l&材、2[は鋼O電極板、2!7はノゾキ廖を示す
。得られた黒*クイメカ−のIk状と七〇前駆体である
炭素繊維O諷追条件と性状を第1真に示した。得られた
!II&素繊lll1シよび黒麹ウィスカーの機械約強
直は黴未O気Il湾によゐものと同勢である。
比較例2゜
ベンゼンを原料とした比較fi14Dキャリアガスに窒
素の代りに水素を用いて炭素繊維を側進した。
素の代りに水素を用いて炭素繊維を側進した。
製造の諸条件および結果を第1IIに示したが、各流量
は比較例1と同じである。
は比較例1と同じである。
ベンゼンを原料として水素をキャリアガスとして1II
IIA例3.および4゜ 供与性水素を有する芳香製有機化合物として試薬インダ
ン(関東化学株式会社製 特級)と試薬9.10−ジヒ
ドロアントラセン(東京化成工業株式金社製特級)をそ
れぞれ原料として、第1図の装置を用いて実施例1と同
様の手順で真嵩繊−を製造した。
IIA例3.および4゜ 供与性水素を有する芳香製有機化合物として試薬インダ
ン(関東化学株式会社製 特級)と試薬9.10−ジヒ
ドロアントラセン(東京化成工業株式金社製特級)をそ
れぞれ原料として、第1図の装置を用いて実施例1と同
様の手順で真嵩繊−を製造した。
九ソし本例O鳳料線いずれも常温で固体であるOで、原
料は直接トラップ3に仕込みマントルヒーター4eCよ
シ成長段階では前者は72℃、後者杜は152℃に加熱
して気化させえ。
料は直接トラップ3に仕込みマントルヒーター4eCよ
シ成長段階では前者は72℃、後者杜は152℃に加熱
して気化させえ。
製造の諦条件および結果は第1IIに示した。
本実施例によるイノメンおよび9.10−ジヒドロアン
トラセンを原料とする炭素繊−O成長速度はそれぞれ3
■/分および6■/分であ〕従来01〜’Rws1分の
威長遭度よ〉を早い結果が得られ九。
トラセンを原料とする炭素繊−O成長速度はそれぞれ3
■/分および6■/分であ〕従来01〜’Rws1分の
威長遭度よ〉を早い結果が得られ九。
(以下余白)
第1Iiは気徊威長炭素繊維を調造する装置の1例、第
212は上記炭素繊維を黒鉛化す、&装置01例を示す
。 1・・・原料、ト を畠ポンプ、3・・・トラップ、4
・・・マントルヒータ、7・・・流量針、10・・・電
気炉、11・・・管、lト・・基板、14・・・熱電対
、1ト・・ビット、19・・・黒鉛電極、幼・・・階熱
材。 581−
212は上記炭素繊維を黒鉛化す、&装置01例を示す
。 1・・・原料、ト を畠ポンプ、3・・・トラップ、4
・・・マントルヒータ、7・・・流量針、10・・・電
気炉、11・・・管、lト・・基板、14・・・熱電対
、1ト・・ビット、19・・・黒鉛電極、幼・・・階熱
材。 581−
Claims (5)
- (1) 供与性水素を有す番芳香穣有機化合物の単独
又は混合物を気化し、該蒸気を不活性ガス単独もしくは
不活性ガスと活性ガスとの準金物中に希釈温合して、8
00〜2000Gに加熱された反応炉に導入し、耐熱基
板上に置かれた周期律表第■族もしくは1IITh族O
元素又は、その化合物の微粉末を核として所l!O長さ
まで炭素、繊維を成長させ、引続自―度、温度を上けて
所IIO太′sKなる盲で、該炭素I繊維を肥大化させ
た後、不活性雰囲気O中で2000C以上の温度で熱処
理して黒鉛化することを特徴とする黒鉛ウィスカーOI
I造法。 - (2) #t14!に水素を有する芳番濃有機化合−
として、インダン、テトラリン、ジにトロアントラ竜ン
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の製造法。 - (3)触媒微粉末が周期律表第■表着しくは乃族の元素
又はその化合物の1μ−以下の微粉末であることt4I
黴とする特許請求の範囲g(1)項記載の製造法。 - (4)反応炉に導入する混合ガス中の有機化合物蒸気濃
度を、常温常圧下で炭嵩鐵−の成y4千 長段階では/S容量−嘩1{保ち、次の炭素繊維の肥大
段階では成長段階よりも高濃度で10容量−以下に保つ
ことt4v黴とする特許請求の範囲第(1)項乃至第(
3)項のいずれかに記載の製造法。 - (5)反応炉に導入する混合ガスの不活性ガスと活性ガ
スの混合割合が、不活性ガスlIF量部に対して活性ガ
ス0.1容量部以下とすることを特徴とする特許請求の
範S第(1)項aK記載の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56189990A JPS5924119B2 (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 黒鉛ウイスカ−の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56189990A JPS5924119B2 (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 黒鉛ウイスカ−の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58110493A true JPS58110493A (ja) | 1983-07-01 |
JPS5924119B2 JPS5924119B2 (ja) | 1984-06-07 |
Family
ID=16250539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56189990A Expired JPS5924119B2 (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 黒鉛ウイスカ−の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5924119B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4876077A (en) * | 1985-05-30 | 1989-10-24 | Research Development Corp. Of Japan | Process for producing graphite |
US4923637A (en) * | 1987-06-24 | 1990-05-08 | Yazaki Corporation | High conductivity carbon fiber |
WO1990015776A1 (en) * | 1989-06-14 | 1990-12-27 | Temple University | Process for production of graphite flakes and films via low temperature pyrolysis |
US5039504A (en) * | 1988-12-21 | 1991-08-13 | Mitsubishi Petrochemical Company Limited | Process for producing graphite whiskers |
US5102647A (en) * | 1988-04-12 | 1992-04-07 | Showa Denko K.K. | Method of producing vapor growth carbon fibers |
US5143709A (en) * | 1989-06-14 | 1992-09-01 | Temple University | Process for production of graphite flakes and films via low temperature pyrolysis |
US5863601A (en) * | 1995-07-10 | 1999-01-26 | Research Development Corporation Of Japan | Process of producing graphite fiber |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01124219U (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-24 |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP56189990A patent/JPS5924119B2/ja not_active Expired
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US4876077A (en) * | 1985-05-30 | 1989-10-24 | Research Development Corp. Of Japan | Process for producing graphite |
US4923637A (en) * | 1987-06-24 | 1990-05-08 | Yazaki Corporation | High conductivity carbon fiber |
US5102647A (en) * | 1988-04-12 | 1992-04-07 | Showa Denko K.K. | Method of producing vapor growth carbon fibers |
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WO1990015776A1 (en) * | 1989-06-14 | 1990-12-27 | Temple University | Process for production of graphite flakes and films via low temperature pyrolysis |
US5143709A (en) * | 1989-06-14 | 1992-09-01 | Temple University | Process for production of graphite flakes and films via low temperature pyrolysis |
US5863601A (en) * | 1995-07-10 | 1999-01-26 | Research Development Corporation Of Japan | Process of producing graphite fiber |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5924119B2 (ja) | 1984-06-07 |
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