JPS59138094A - 炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗発熱体 - Google Patents
炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗発熱体Info
- Publication number
- JPS59138094A JPS59138094A JP1036883A JP1036883A JPS59138094A JP S59138094 A JPS59138094 A JP S59138094A JP 1036883 A JP1036883 A JP 1036883A JP 1036883 A JP1036883 A JP 1036883A JP S59138094 A JPS59138094 A JP S59138094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- graphite
- fibers
- carbon
- carboneceous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Resistance Heating (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】
木兄り」は炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗光熱体に関
するものである。
するものである。
従来、炭素材料、セラミックス系材料など各梱工業用材
料の高温焼成に使用する装置として誘導炉 は、抵抗炉、アーク炉、およびプラズマ炉など数多くの
高温加熱装置が知られているか、中でも抵抗炉か、その
加熱手段が比較的単純であるため広く用いられている。
料の高温焼成に使用する装置として誘導炉 は、抵抗炉、アーク炉、およびプラズマ炉など数多くの
高温加熱装置が知られているか、中でも抵抗炉か、その
加熱手段が比較的単純であるため広く用いられている。
ところで、この抵抗炉は２通常管状の抵抗発熱体に電流
を通・し、その際生じるジュール熱により被処理物を加
熱焼成するものであって、２０００℃以上の高温加熱に
は窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気中、黒鉛質抵抗
発熱体（以下単に黒鉛質ヒータという）が用いられてい
る。この黒鉛質ヒータは金属材料やセラミックス系材料
からつくられたヒータでは使用中、溶融・分解を起すよ
うな２０００℃以上の高温領域でも、溶融・分解を起し
にくく、しかも比較的安価であるという利点を有する。
を通・し、その際生じるジュール熱により被処理物を加
熱焼成するものであって、２０００℃以上の高温加熱に
は窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気中、黒鉛質抵抗
発熱体（以下単に黒鉛質ヒータという）が用いられてい
る。この黒鉛質ヒータは金属材料やセラミックス系材料
からつくられたヒータでは使用中、溶融・分解を起すよ
うな２０００℃以上の高温領域でも、溶融・分解を起し
にくく、しかも比較的安価であるという利点を有する。
しかしなから、かかる黒鉛質ヒータにも２０００℃以上
の高温領域では次のような問題かある０ すなわち、黒鉛質ヒータはその主体が炭素成分であるた
め、一般に寺よく知られているとおり、炭素そのものは
たとえば２０００°Ｋ（１７２７℃）で３．３Ｘｌｌ気
圧、２５００°Ｋ（２２２７℃）で１．８ Ｘ Ｉ Ｏ
気圧、３０００Ｋ（２７２７℃）で５．４ＸＩＯ気圧の
蒸気圧を有し、また２５００Ｋ（２２２７℃）では１．
ｌ ６ Ｘ ｌ ６’ｇ／〔２ｈｒの炭素が蒸発する
とも言われている。
の高温領域では次のような問題かある０ すなわち、黒鉛質ヒータはその主体が炭素成分であるた
め、一般に寺よく知られているとおり、炭素そのものは
たとえば２０００°Ｋ（１７２７℃）で３．３Ｘｌｌ気
圧、２５００°Ｋ（２２２７℃）で１．８ Ｘ Ｉ Ｏ
気圧、３０００Ｋ（２７２７℃）で５．４ＸＩＯ気圧の
蒸気圧を有し、また２５００Ｋ（２２２７℃）では１．
ｌ ６ Ｘ ｌ ６’ｇ／〔２ｈｒの炭素が蒸発する
とも言われている。
これがため、黒鉛質ヒータは特に長時間の連続伸用に当
って、炭素の蒸発にもとづく耐久性に問題かあるばかり
か、該ヒータが蒸発減耗すると、当然その電気抵抗値が
減耗部分に相対的にシフトし、炭素分の蒸発を益々助長
させることになる。また、該ヒータの減耗は加熱焼成時
の設定温度の維持を困難ならしめ、更に該ヒータの局部
的な減耗は所定の温度プロフィル゛を変化せしめるとい
う問題である。
って、炭素の蒸発にもとづく耐久性に問題かあるばかり
か、該ヒータが蒸発減耗すると、当然その電気抵抗値が
減耗部分に相対的にシフトし、炭素分の蒸発を益々助長
させることになる。また、該ヒータの減耗は加熱焼成時
の設定温度の維持を困難ならしめ、更に該ヒータの局部
的な減耗は所定の温度プロフィル゛を変化せしめるとい
う問題である。
したかって、少なくとも２０００℃の高温領域で使用す
る黒船質ヒータは如何にして炭素分の蒸発にもとづく減
耗を減少せしめ、これにより連続的な加熱焼成時の温度
および温度プロフィルを所定どおり維持せしめるがか、
今日の解決すべき重要な技術的課題てあった。
る黒船質ヒータは如何にして炭素分の蒸発にもとづく減
耗を減少せしめ、これにより連続的な加熱焼成時の温度
および温度プロフィルを所定どおり維持せしめるがか、
今日の解決すべき重要な技術的課題てあった。
本発明は黒鉛質ヒータにおける上記技術的課題の解決を
図ってなされたものであり、その構成は次のとおりであ
る。
図ってなされたものであり、その構成は次のとおりであ
る。
短繊維状に切断された炭素繊維および／または黒鉛繊維
と１粒状の炭素質材と、粘結材とを質 配合し、成型後焼成してなる炭素繊維で補強した黒鉛質
抵抗発熱体。
と１粒状の炭素質材と、粘結材とを質 配合し、成型後焼成してなる炭素繊維で補強した黒鉛質
抵抗発熱体。
以下、本発明の構成について詳述すると、従来の黒鉛質
ヒータが粒状の炭素質材と、適当伊の粘結材とを配合・
混練し、所望の形状（たとえば、棒状、管状）に成型し
た後、７００〜１３００℃で焼成し約３０００℃で黒鉛
化していたのに対して、本発明は前記粒状炭素質材と粘
結材に加えて、短繊維状に切断した炭素少〔繊維を配合
・混練させ、しかる後成型−暁成するところに特徴を有
しており、かかる黒鉛質ヒータを長時間、連続的に使用
する場合に、該ヒータ中、炭素質繊維は粒状炭素質材に
対する一称のバインダーないし遮蔽網として働き、炭素
分の蒸発ないし飛散にもとづく減耗を抑制し、かかる作
用は、特に２０００℃以上の高温領域における程顕著で
ある。
ヒータが粒状の炭素質材と、適当伊の粘結材とを配合・
混練し、所望の形状（たとえば、棒状、管状）に成型し
た後、７００〜１３００℃で焼成し約３０００℃で黒鉛
化していたのに対して、本発明は前記粒状炭素質材と粘
結材に加えて、短繊維状に切断した炭素少〔繊維を配合
・混練させ、しかる後成型−暁成するところに特徴を有
しており、かかる黒鉛質ヒータを長時間、連続的に使用
する場合に、該ヒータ中、炭素質繊維は粒状炭素質材に
対する一称のバインダーないし遮蔽網として働き、炭素
分の蒸発ないし飛散にもとづく減耗を抑制し、かかる作
用は、特に２０００℃以上の高温領域における程顕著で
ある。
この場合の炭素質繊維とは、通常の炭素繊維または黒船
繊細、すなわち、ポリアクリロニトリル繊維・セルロー
ス繊維・ピッチ繊維などの有機重合体繊維を空気のよう
な酸化性雰囲気中。
繊細、すなわち、ポリアクリロニトリル繊維・セルロー
ス繊維・ピッチ繊維などの有機重合体繊維を空気のよう
な酸化性雰囲気中。
熱処理して酸化し、次に高温加熱炉にて窒素ガスのよう
な不活性雰囲気中、炭化ないし黒鉛化することによって
得られるものであり、この炭素質繊維が前記粒状炭素質
材に対するバインダーないし遮蔽効果を十分発揮するた
めには、通常６〜７μの繊維径を有する炭素質繊維につ
いて、その繊維長を０．０５〜１イｌ、々了ましくけ０
１〜０．５１□の範囲で適宜選択すべきである。
な不活性雰囲気中、炭化ないし黒鉛化することによって
得られるものであり、この炭素質繊維が前記粒状炭素質
材に対するバインダーないし遮蔽効果を十分発揮するた
めには、通常６〜７μの繊維径を有する炭素質繊維につ
いて、その繊維長を０．０５〜１イｌ、々了ましくけ０
１〜０．５１□の範囲で適宜選択すべきである。
その主たる理由として、繊維長か１ＩＩＩより長くなる
と、後述する粒状炭素質材および粘結材との混練か不均
一となり易（、Ｑ、０５ｍ□より短かすぎると、炭素＜
１ｍ維Ｇこよるバインダーないし、遮蔽効果か十分発揮
できない点を挙げることができる。
と、後述する粒状炭素質材および粘結材との混練か不均
一となり易（、Ｑ、０５ｍ□より短かすぎると、炭素＜
１ｍ維Ｇこよるバインダーないし、遮蔽効果か十分発揮
できない点を挙げることができる。
また、炭素′婬イ蔽維の配合割合は全体量（即ち。
炭素質繊維、粒状炭素質材、および粘結材との合計風）
の１〜５重値％か上記同様の理由から好ましいか、この
とき、特に黒鉛質ヒータの外層部を炭素質繊維Ｒ４リッ
チ（たとえば３〜５市ｈ−％）とするのか望ましい。
の１〜５重値％か上記同様の理由から好ましいか、この
とき、特に黒鉛質ヒータの外層部を炭素質繊維Ｒ４リッ
チ（たとえば３〜５市ｈ−％）とするのか望ましい。
次に９本発明における粒状の炭素質材には、通常Ｑ、
ｌ ａｍ以下の粒径のコークスが、粘結材には通常、コ
ールタールピッチ等が、上記全体量の２０〜３５重廻％
範囲で用いられる。
ｌ ａｍ以下の粒径のコークスが、粘結材には通常、コ
ールタールピッチ等が、上記全体量の２０〜３５重廻％
範囲で用いられる。
なお、本発明の黒鉛質ヒータは上記炭素質繊維、粒状炭
素質材および粘結材から通常の手段により製造され、そ
の製造手段は一般の文献によりよく知られているので、
ここでの説明は省略するが、成型方法は押出しよりも型
込めの方が容易に均一な配合が期待できるし、また焼成
後黒鉛化前に粘結材を再含浸するのが炭素質繊維の補強
効果を高める点で好ましい。
素質材および粘結材から通常の手段により製造され、そ
の製造手段は一般の文献によりよく知られているので、
ここでの説明は省略するが、成型方法は押出しよりも型
込めの方が容易に均一な配合が期待できるし、また焼成
後黒鉛化前に粘結材を再含浸するのが炭素質繊維の補強
効果を高める点で好ましい。
上述のとおり、本発明の黒鉛質ヒータは短繊維状に切断
された炭素質繊維全介在させたもので、これにより従来
の黒鉛質ヒータで問題となっていた特に２０００℃以上
の高温領域での炭素分の蒸発にもとづく減耗が著しく抑
制され、この結果黒鉛質ヒータの耐用期間が従来品の約
１２倍に延長でき加えて温度ないし温度プロフィルの変
化が小さく、所定どおりに長期間に渡つて糾°持できる
という優れた効果を奏する。
された炭素質繊維全介在させたもので、これにより従来
の黒鉛質ヒータで問題となっていた特に２０００℃以上
の高温領域での炭素分の蒸発にもとづく減耗が著しく抑
制され、この結果黒鉛質ヒータの耐用期間が従来品の約
１２倍に延長でき加えて温度ないし温度プロフィルの変
化が小さく、所定どおりに長期間に渡つて糾°持できる
という優れた効果を奏する。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお
実施例中、Ｍ＃ｆ径、繊維長、力〜鎗ン粒径は何れも平
均値でもって示した。
実施例中、Ｍ＃ｆ径、繊維長、力〜鎗ン粒径は何れも平
均値でもって示した。
実施例１、
（１） 繊細径７μ、繊維長０．３ｍの炭素繊維３重
用％、粒径０１ｌＩ１１以下のコークス７０重″量％、
および粘結材としてコールタールピッチ２７重量％を配
合・混練し、加圧型込め成型し焼成後、コールタールピ
ッチを再含浸し黒鉛化して得た黒鉛質ヒータをタンマン
炉ｚ６式抵抗畑により２５００℃で実用試験を行なった
。
用％、粒径０１ｌＩ１１以下のコークス７０重″量％、
および粘結材としてコールタールピッチ２７重量％を配
合・混練し、加圧型込め成型し焼成後、コールタールピ
ッチを再含浸し黒鉛化して得た黒鉛質ヒータをタンマン
炉ｚ６式抵抗畑により２５００℃で実用試験を行なった
。
この結果、黒鉛質ヒータの寿命が従来の炭素繊維を配合
させない場合と比較して約１２倍延長できた。
させない場合と比較して約１２倍延長できた。
（２） 上記により？％られた黒鉛質ヒータについて
１３００℃の実用試験では、その寿命が従来品と比軸し
て約１．０３倍延長できたにとどまった。
１３００℃の実用試験では、その寿命が従来品と比軸し
て約１．０３倍延長できたにとどまった。
実施例２
繊維径６μ、繊維長０．３ （１１１１の黒鉛繊維３重
量％、粒径０．１Ｍ以下のコークス７０重量％、および
粘結材としてコールタールピッチ２７市量％を配合・混
練し、加圧型込め成型し焼成後（粘結材を再含浸せずに
）黒鉛化して得た黒鉛質ヒータをタンマン炉型式抵抗炉
により２８００℃で実用試験を行なった。この結果、黒
鉛質ヒータの寿命が従来の炭素繊維を配合させない場合
と比較して約１．１５倍延長できた。
量％、粒径０．１Ｍ以下のコークス７０重量％、および
粘結材としてコールタールピッチ２７市量％を配合・混
練し、加圧型込め成型し焼成後（粘結材を再含浸せずに
）黒鉛化して得た黒鉛質ヒータをタンマン炉型式抵抗炉
により２８００℃で実用試験を行なった。この結果、黒
鉛質ヒータの寿命が従来の炭素繊維を配合させない場合
と比較して約１．１５倍延長できた。
特許出願人 東 し株式会社
手続補正書
１、事件の表示
昭和５８年特許願第 １０３６８号
２、発明の名称
３、補正をする者
名称 （３１５）東し株式会社
代表取締役社長 伊 藤 昌 壽
４、補正命令の日付
自 発
５、 補正により増加する発明の数
別紙のとおり
明細書中
（１）第７頁、第１行目「・・・・・・・・・効果を秦
する。」の後に、次の記載を挿入する。
する。」の後に、次の記載を挿入する。
「また本発明にかかる黒鉛質ヒータは炭素分の蒸発が活
発になる２０００℃以上において特に効果を発揮し得る
ものであるから、上述したタンマン炉以外の型式２例え
ば間接加熱炉、高周波誘導加熱炉等のような抵抗加熱炉
にも適用できるのは勿論である。」 以上
発になる２０００℃以上において特に効果を発揮し得る
ものであるから、上述したタンマン炉以外の型式２例え
ば間接加熱炉、高周波誘導加熱炉等のような抵抗加熱炉
にも適用できるのは勿論である。」 以上
Claims (1)
- 短繊維状に切断された炭素繊維および／または黒鉛繊維
と１粒状の炭素質材と、粘結材とを配合し、成型後焼成
してなる炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036883A JPS59138094A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | 炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036883A JPS59138094A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | 炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗発熱体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138094A true JPS59138094A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH047078B2 JPH047078B2 (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=11748213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1036883A Granted JPS59138094A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | 炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138094A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250079A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-20 | Kanto Yakin Kogyo Kk | 高温加熱炉 |
| JPH0362491A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Hanawa Netsuden Kinzoku Kk | 発熱装置 |
| JPH0362490A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Hanawa Netsuden Kinzoku Kk | 発熱装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128686A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | 三菱鉛筆株式会社 | 炭素系コイル状抵抗発熱体の製造方法 |
-
1983
- 1983-01-25 JP JP1036883A patent/JPS59138094A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128686A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | 三菱鉛筆株式会社 | 炭素系コイル状抵抗発熱体の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0250079A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-20 | Kanto Yakin Kogyo Kk | 高温加熱炉 |
| JPH0434068B2 (ja) * | 1988-08-09 | 1992-06-04 | Kanto Yakin Kogyo | |
| JPH0362491A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Hanawa Netsuden Kinzoku Kk | 発熱装置 |
| JPH0362490A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Hanawa Netsuden Kinzoku Kk | 発熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH047078B2 (ja) | 1992-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ZA200501606B (en) | Process for making carbon electrodes | |
| EP0453073B1 (en) | Improved graphite electrode nipple | |
| US3676371A (en) | High output electrode with stabilized electric arc | |
| AU2001241596B2 (en) | Pin for connecting carbon electrodes and process therefor | |
| JPS59138094A (ja) | 炭素質繊維で補強した黒鉛質抵抗発熱体 | |
| JP2615268B2 (ja) | 炭素糸及びその製造方法 | |
| JPH0363193B2 (ja) | ||
| US4770825A (en) | Process for producing electrodes from carbonaceous particles and a boron source | |
| JP7167814B2 (ja) | 改質ピッチの製造方法 | |
| DE102021117025A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von karbonisierten oder graphitierten Formteilen | |
| DE60123466T2 (de) | Widerstandselement für extreme temperaturen | |
| EP0109839B1 (en) | Method of making graphite electrodes | |
| JPH04370223A (ja) | 炭素繊維およびその製造方法 | |
| JPH0657876B2 (ja) | 電気炉用黒鉛電極の製造方法 | |
| JPS59223210A (ja) | 炭素製品とその製造方法 | |
| CN107010958A (zh) | 一种新型生产低电阻石墨材料的复合添加剂及该石墨材料的制备方法 | |
| JPS60131783A (ja) | 炭素発熱体の製造法 | |
| KR920005409B1 (ko) | 핏치류와 고로수쇄슬래그를 이용한 탄소/세라믹 복합재료 제조방법 | |
| JP2924051B2 (ja) | 炭素質成型断熱材用高耐久性コーティング剤 | |
| US1037061A (en) | Process of manufacturing nitrogen compounds. | |
| Ogawa | Effects of Comonomer Methyl Acrylate Composition on Production of Polyacrylonitrile-copolymer-based Carbon Fibers | |
| JPH11242988A (ja) | 炭素系発熱体 | |
| JPH01176272A (ja) | 高強度黒鉛電極の製造法 | |
| JPS594517B2 (ja) | 黒鉛電極材の製造法 | |
| Ogawa | Effects of Characteristics of Oxidized Fibers and Tension during Carbonization on Tensile Strength of Polyacrylonitrile-based Carbon Fibers |