JPS6013962B2 - 等方性特殊炭素材の製造方法 - Google Patents
等方性特殊炭素材の製造方法Info
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- JPS6013962B2 JPS6013962B2 JP51067286A JP6728676A JPS6013962B2 JP S6013962 B2 JPS6013962 B2 JP S6013962B2 JP 51067286 A JP51067286 A JP 51067286A JP 6728676 A JP6728676 A JP 6728676A JP S6013962 B2 JPS6013962 B2 JP S6013962B2
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- Japan
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- coke
- carbon material
- microns
- product
- petroleum coke
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高密度且つ高強度の等方性特殊炭素材の製造法
に関するものである。
に関するものである。
さらに詳言すれば、生石瓶コークスと蝦暁コークスとの
配合物を主組成とし、これらに粘鯖剤を添加し加熱混練
後粉砕したものをラバープレス（静水圧プレス）により
等万成形し、次いで常法により燐成し、さらに必要に応
じて黒鉛化することを特徴とするものである。このよう
にして得た高密度且つ高強度の等方性特殊炭素材は、放
電加工電極などの電気用、シール、リングなどの機械用
、治具、ルッポ、連続鋳造用などの治金用あるいは原子
力用などに利用できるものである。
配合物を主組成とし、これらに粘鯖剤を添加し加熱混練
後粉砕したものをラバープレス（静水圧プレス）により
等万成形し、次いで常法により燐成し、さらに必要に応
じて黒鉛化することを特徴とするものである。このよう
にして得た高密度且つ高強度の等方性特殊炭素材は、放
電加工電極などの電気用、シール、リングなどの機械用
、治具、ルッポ、連続鋳造用などの治金用あるいは原子
力用などに利用できるものである。
従来、炭素材の骨材としては、石油コークス、ピッチコ
ークスおよびそれらにカーボンブラックを配合し、加熱
混練後粉砕したものを型押し成形し、次いで凝成し、さ
らに必要に応じて黒鉛化していた。
ークスおよびそれらにカーボンブラックを配合し、加熱
混練後粉砕したものを型押し成形し、次いで凝成し、さ
らに必要に応じて黒鉛化していた。
しかしながら、石油コークス、ピッチコークスを主体と
した炭素材を用いると、高密度且つ高強度な物性を保持
せしむるためにピッチ含浸処理を行わなければならない
ため高価なものとなっていた。
した炭素材を用いると、高密度且つ高強度な物性を保持
せしむるためにピッチ含浸処理を行わなければならない
ため高価なものとなっていた。
同時に型押し成形のため得られた製品の異方性が大きく
、実用特性上の難点を有していた。他方、袴公昭５０−
１５６６号公報に見られるように生石油コークスから高
密度且つ高強度の炭素材が縛られると述べられている。
しかしながら、この方法によっても本発明で言う高密度
且つ高強度の等万性特殊炭素材を製造することはできな
い。
、実用特性上の難点を有していた。他方、袴公昭５０−
１５６６号公報に見られるように生石油コークスから高
密度且つ高強度の炭素材が縛られると述べられている。
しかしながら、この方法によっても本発明で言う高密度
且つ高強度の等万性特殊炭素材を製造することはできな
い。
その理由は、生石油コークスの大きな収縮力のために鱗
成条件範囲が極めて狭く、得られた炭素製品の大きさに
制限を受けると同時に型押し成形による製品は大きな異
方性を有しているからである。特殊炭素材として等方性
炭素材を使用する利点は、電気比抵抗、機械的強度、弾
性率、熱膨張率、熱伝導率などの物理特性、あるいは放
電加工特性、擢動特性、機械加工性などの実用特性が製
品全体均質になることにある。
成条件範囲が極めて狭く、得られた炭素製品の大きさに
制限を受けると同時に型押し成形による製品は大きな異
方性を有しているからである。特殊炭素材として等方性
炭素材を使用する利点は、電気比抵抗、機械的強度、弾
性率、熱膨張率、熱伝導率などの物理特性、あるいは放
電加工特性、擢動特性、機械加工性などの実用特性が製
品全体均質になることにある。
換言すれば、上記特性が不均一な場合においては特性バ
ラッキが大きく、その実使用時に安定した結果が得られ
ない欠点を有している。そこで本発明者らは、高密度且
つ高強度の特殊炭素材に関する永年の研究開発の結果、
生石油コークスの焼成時における大きな収縮力と女由焼
コークスの焼成安定性に着目し、それらを主体とした配
合物を骨材とし、コールタールピッチ、石油ピッチある
いはフヱ／−ル樹脂、フラン樹脂などの粘結剤で濠練後
粉砕したのち、等方加圧するためにラバープレスを使用
することにより成形し、次いで常法に従って焼成あるい
は黒鉛化したところ、高密度且つ高強度炭素材が高収率
で得られることを見出した。
ラッキが大きく、その実使用時に安定した結果が得られ
ない欠点を有している。そこで本発明者らは、高密度且
つ高強度の特殊炭素材に関する永年の研究開発の結果、
生石油コークスの焼成時における大きな収縮力と女由焼
コークスの焼成安定性に着目し、それらを主体とした配
合物を骨材とし、コールタールピッチ、石油ピッチある
いはフヱ／−ル樹脂、フラン樹脂などの粘結剤で濠練後
粉砕したのち、等方加圧するためにラバープレスを使用
することにより成形し、次いで常法に従って焼成あるい
は黒鉛化したところ、高密度且つ高強度炭素材が高収率
で得られることを見出した。
すなわち、本発明は従釆法の如くピッチ含浸処理工程を
必要とせず、しかも等方性を兼ね備えた特殊炭素材を提
供するものである。
必要とせず、しかも等方性を兼ね備えた特殊炭素材を提
供するものである。
さらに詳言すれば、従釆の炭素材は蝦焼コークスと粘結
剤とを混練して製造されるが、焼成過程において粘緒剤
の熱重縮合反応を利用することにより強度と比重の向上
を計ってきたものであって、粘結剤のみによる収縮量に
は限度があった。
剤とを混練して製造されるが、焼成過程において粘緒剤
の熱重縮合反応を利用することにより強度と比重の向上
を計ってきたものであって、粘結剤のみによる収縮量に
は限度があった。
また、限度以上の粘絹剤を添加し、収縮量を大きくする
と焼成条件範囲が極度に狭くなり焼成時にクラックが発
生する。粘結剤のみによる収縮量は約１５％程度が限度
であることが判明した。また、生石油コークスは約５０
％の収縮量となり一層焼成が困難となってくる。しかも
、型押し成形であるため異方性が大きく、庄面と側面と
の熱特性が異なり本質的な熱り６、力の大きさに起因す
る焼成収率低下が認められた。本発明は上記従来法を改
良したもので、すでに１３００ｑｏにおいて熱処理され
た蝦暁コークスと約５００℃で熱処理された生石油コー
クスとを主体とした配合物を骨材として粘結剤により加
熱濠練した後、これを粉砕しラバー袋（ゴム容器）に入
れて水中で均等方向に加圧し得るラバープレスを用いて
成形し、次いで常法に従って焼成あるいは更に黒鉛化す
ることを特徴とするものである。
と焼成条件範囲が極度に狭くなり焼成時にクラックが発
生する。粘結剤のみによる収縮量は約１５％程度が限度
であることが判明した。また、生石油コークスは約５０
％の収縮量となり一層焼成が困難となってくる。しかも
、型押し成形であるため異方性が大きく、庄面と側面と
の熱特性が異なり本質的な熱り６、力の大きさに起因す
る焼成収率低下が認められた。本発明は上記従来法を改
良したもので、すでに１３００ｑｏにおいて熱処理され
た蝦暁コークスと約５００℃で熱処理された生石油コー
クスとを主体とした配合物を骨材として粘結剤により加
熱濠練した後、これを粉砕しラバー袋（ゴム容器）に入
れて水中で均等方向に加圧し得るラバープレスを用いて
成形し、次いで常法に従って焼成あるいは更に黒鉛化す
ることを特徴とするものである。
これは焼成温度以上ですでに蝦擬されたコークスと収縮
量の大きい生石油コークスとの組合せにより、高密度且
つ局強度を得るためにその収縮量を１０〜４０％の範囲
で調整したものである。すなわち、生石油コークスは７
〜１５％程度の揮発分を含有しているため、成形時にお
ける粘着性を呈することから蝦焼コークスとの混練時に
添加する粕緒剤の量を減少することが可能となり、高密
度且つ高強度の特殊炭素材が得られることになる。その
上、ラバープレスによる等方成形を行なうことにより、
成形応力および焼成応力の発生を抑制することができる
ため焼成収率の大中な向上が可能となった。
量の大きい生石油コークスとの組合せにより、高密度且
つ局強度を得るためにその収縮量を１０〜４０％の範囲
で調整したものである。すなわち、生石油コークスは７
〜１５％程度の揮発分を含有しているため、成形時にお
ける粘着性を呈することから蝦焼コークスとの混練時に
添加する粕緒剤の量を減少することが可能となり、高密
度且つ高強度の特殊炭素材が得られることになる。その
上、ラバープレスによる等方成形を行なうことにより、
成形応力および焼成応力の発生を抑制することができる
ため焼成収率の大中な向上が可能となった。
また、本発明による特殊炭素材の収縮が大きいため、均
質な製品を得るための条件として焼成時に均一な収縮を
促すことが要求される。
質な製品を得るための条件として焼成時に均一な収縮を
促すことが要求される。
その条件として生石油コークスの原料粒径を平均粒径１
５ミクロン以下の徴粉を使用することが必要となってく
る。生石油コークスの平均粒径が１５ミクロン以上にな
ると粒子自身が収縮するため密度と強度の向上ができな
い。同時に蝦蝿コークスの平均粒径は４４ミクロンまで
許容できる。
５ミクロン以下の徴粉を使用することが必要となってく
る。生石油コークスの平均粒径が１５ミクロン以上にな
ると粒子自身が収縮するため密度と強度の向上ができな
い。同時に蝦蝿コークスの平均粒径は４４ミクロンまで
許容できる。
それ以上の粒経になると満足する強度が得られず、組織
の均一な収縮を阻害することになる。骨材への生石油コ
ークスの配合量は最大８０％まで可能であり、それ以上
になると焼成条件範囲が狭くなるために得られる特殊炭
素材の大きさに制限を受けることになる。
の均一な収縮を阻害することになる。骨材への生石油コ
ークスの配合量は最大８０％まで可能であり、それ以上
になると焼成条件範囲が狭くなるために得られる特殊炭
素材の大きさに制限を受けることになる。
また、ラバープレスにより成形され常法により競成し、
さらに必要に応じて黒鉛化して得られた製品の特性は全
体にわたって均一である。
さらに必要に応じて黒鉛化して得られた製品の特性は全
体にわたって均一である。
すなわち、製品各所から任意に取り出した試片の電気比
抵抗および抗折力は、５％以内に保たれている。従来法
による型神成形品と本発明による等方成形品との差異を
第１表に示す。なお本発明で言う蝦擁コークスとは、ピ
ッチコークス、ガスコークスなどを指称するものであっ
て「 これらの他にカーボンブラック類を併用すること
ができる。
抵抗および抗折力は、５％以内に保たれている。従来法
による型神成形品と本発明による等方成形品との差異を
第１表に示す。なお本発明で言う蝦擁コークスとは、ピ
ッチコークス、ガスコークスなどを指称するものであっ
て「 これらの他にカーボンブラック類を併用すること
ができる。
第１表
つぎに、本発明を実施例によって更に説明する。
〔実施例 １〕
平均粒径５ミクロンの生石油コ‐クス３蝿蝿・部（以下
、単にｒ部」で表わす）と平均粒径７ミクロンの石油コ
ークス７の部との配合物にコール夕−ルピッチ（軟化点
８５℃）５６部を添加し、ニーダー中で２２０℃、ＩＨ
ｒ加熱混練した。
、単にｒ部」で表わす）と平均粒径７ミクロンの石油コ
ークス７の部との配合物にコール夕−ルピッチ（軟化点
８５℃）５６部を添加し、ニーダー中で２２０℃、ＩＨ
ｒ加熱混練した。
次いで混練物を粉砕後、ラバープレスにより１．５，ト
ン／■の圧力で等万成形を行なった。その後常法により
競成し、さらにこれを黒鉛化した。この時の焼成収縮量
は３５％であった。かくして得られた製品の物性および
特性値は第２表に示す。〔実施例 ２〕 平均粒径１５ミクロンの生石油コ−クス３礎都と平均粒
径１５ミクロンの石油コークス７の部との配合物にコー
ルタールピッチ４＄部を添加した。
ン／■の圧力で等万成形を行なった。その後常法により
競成し、さらにこれを黒鉛化した。この時の焼成収縮量
は３５％であった。かくして得られた製品の物性および
特性値は第２表に示す。〔実施例 ２〕 平均粒径１５ミクロンの生石油コ−クス３礎都と平均粒
径１５ミクロンの石油コークス７の部との配合物にコー
ルタールピッチ４＄部を添加した。
以下、実施例１と同様にして製品を得た。この時の焼成
収縮量は３２％であった。かくして得られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。〔実施例 ３〕 平均粒径５ミクロンの生石油コークス５の部と平均粒径
１２ミクロンの石油コークス５＄部との配合物にコール
夕−ルピツチ５６部を添加した。
収縮量は３２％であった。かくして得られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。〔実施例 ３〕 平均粒径５ミクロンの生石油コークス５の部と平均粒径
１２ミクロンの石油コークス５＄部との配合物にコール
夕−ルピツチ５６部を添加した。
以下、実施例１と同様にして製品を得た。この時の焼成
収縮量は３５％であった。
収縮量は３５％であった。
かくして得られた製品の物性および特性値は第２表に示
す。（実施例 ４〕 平均粒径５ミクロンの生石油コークス８の郡と平均粒径
４４ミクロンの石油コークス２碇都との配合物にコール
タールピッチ磯部を添加した。
す。（実施例 ４〕 平均粒径５ミクロンの生石油コークス８の郡と平均粒径
４４ミクロンの石油コークス２碇都との配合物にコール
タールピッチ磯部を添加した。
以下実施例１と同様にして製品を得た。この時の収縮量
は４０％であった。かくして得られた製品の物性および
特性値は第２表に示す。〔実施例 ５〕平均粒径１５ミ
クロンの生石油コークス８＄郭と平均粒隆斑ミクロンの
石油コークス２礎都との配合物に石油ピッチ（軟化点９
５℃）５３部を添加した。
は４０％であった。かくして得られた製品の物性および
特性値は第２表に示す。〔実施例 ５〕平均粒径１５ミ
クロンの生石油コークス８＄郭と平均粒隆斑ミクロンの
石油コークス２礎都との配合物に石油ピッチ（軟化点９
５℃）５３部を添加した。
以下、実施例１と同様にして製品を得た。この時の孫成
収縮量は３６％であった。かくして縛られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。〔実施例 ６〕 平均粒径６ミクロンの生石油コークス２＄部、カーボン
ブラック１礎部、平均粒蓬斑ミクロンの石油コークス７
礎部との配合物にコールタールピッチ５２部を添加した
。
収縮量は３６％であった。かくして縛られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。〔実施例 ６〕 平均粒径６ミクロンの生石油コークス２＄部、カーボン
ブラック１礎部、平均粒蓬斑ミクロンの石油コークス７
礎部との配合物にコールタールピッチ５２部を添加した
。
以下、実施例１と同様にして製品を得た。この時の嫌成
収縮量は２８％であった。かくして得られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。〔実施例 ７〕 平均粒径５ミクロンの生石油コークス２庇部と平均粒径
２１ミクロンのピッチコークス７の部との配合物にコー
ルタールピッチ５碇部を添加した。
収縮量は２８％であった。かくして得られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。〔実施例 ７〕 平均粒径５ミクロンの生石油コークス２庇部と平均粒径
２１ミクロンのピッチコークス７の部との配合物にコー
ルタールピッチ５碇部を添加した。
以下、実施例１と同機にして製品を得た。この時の焼成
収縮量は２６％であった。かくして得られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。
収縮量は２６％であった。かくして得られた製品の物性
および特性値は第２表に示す。
〔実施例 ８〕
実施例１に従って配合、混練、成形、焼成処理を行なっ
たものを黒鉛化せずに取り出した。
たものを黒鉛化せずに取り出した。
得られた製品の物性および特性値は第２表に示す。第
２表以上の実施例からも明らかなように、本発明の生石
油コークスと蝦暁コークスとを主体とした宵材組成を使
用し、同時にラバープレスを用いて等方成形することに
より、放電加工性、機械加工性および摺敷特性などの実
用特性を大幅に改良することが可能となり、容易に高密
度且つ高強度の等方性特殊炭素材を製造することが出来
るものである。
２表以上の実施例からも明らかなように、本発明の生石
油コークスと蝦暁コークスとを主体とした宵材組成を使
用し、同時にラバープレスを用いて等方成形することに
より、放電加工性、機械加工性および摺敷特性などの実
用特性を大幅に改良することが可能となり、容易に高密
度且つ高強度の等方性特殊炭素材を製造することが出来
るものである。
Claims (1)
- １ 平均粒径が１５ミクロン以下の生石油コークスと平
均粒径４４がミクロン以下の■焼コークスとを主体とし
た配合物に粘結剤を添加して混練し粉砕したものをラバ
ープレスにより等方成形し、次いで常法により焼成し、
さらに必要に応じて黒鉛化することを特徴とする等方性
特殊炭素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51067286A JPS6013962B2 (ja) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | 等方性特殊炭素材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51067286A JPS6013962B2 (ja) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | 等方性特殊炭素材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52150415A JPS52150415A (en) | 1977-12-14 |
| JPS6013962B2 true JPS6013962B2 (ja) | 1985-04-10 |
Family
ID=13340571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51067286A Expired JPS6013962B2 (ja) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | 等方性特殊炭素材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013962B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6034489B2 (ja) * | 1979-09-05 | 1985-08-09 | 住友化学工業株式会社 | 高密度炭素成形体の製造法 |
| JPS57205370A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-16 | Hitachi Maxell | Carbon rod for dry battery |
| JPS57205371A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-16 | Hitachi Maxell | Carbon rod for dry battery |
| JPS59184714A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-20 | Hitachi Chem Co Ltd | 電気比抵抗の異方性比が１．０５以下の炭素材料の製造法 |
| US4526834A (en) * | 1983-12-19 | 1985-07-02 | Union Carbide Corporation | Nuclear graphite |
-
1976
- 1976-06-09 JP JP51067286A patent/JPS6013962B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52150415A (en) | 1977-12-14 |
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