JPS61132628A - グラフアイトのフアイバ−の製造法 - Google Patents
グラフアイトのフアイバ−の製造法Info
- Publication number
- JPS61132628A JPS61132628A JP59248593A JP24859384A JPS61132628A JP S61132628 A JPS61132628 A JP S61132628A JP 59248593 A JP59248593 A JP 59248593A JP 24859384 A JP24859384 A JP 24859384A JP S61132628 A JPS61132628 A JP S61132628A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- laser
- extruded
- fluid
- carbon material
- 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.)
- Pending
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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】
〔技術分野〕
本発明は、グラファイト化する液状、半液状をもつ原材
料をノズルから押し出し所望の形状とし、その形状物を
不活性ガス中でレーザー照射をすることで、グラファイ
トの線状もしくは帯状のファイバーを製造する方法に関
する。
料をノズルから押し出し所望の形状とし、その形状物を
不活性ガス中でレーザー照射をすることで、グラファイ
トの線状もしくは帯状のファイバーを製造する方法に関
する。
グラファイトから成るファイバー、鉛筆芯、平板その他
の所望形状を付したグラファイト製品は、黒鉛その他の
炭素材、結合剤および強化剤などの添加剤を混合し、ノ
ズルから、線状、帯状、など 。
の所望形状を付したグラファイト製品は、黒鉛その他の
炭素材、結合剤および強化剤などの添加剤を混合し、ノ
ズルから、線状、帯状、など 。
に押し出して成形し、用途に応じた焼きあげて後、滲透
側処理などをしたり、用途に応じて成形物を加熱して製
品化する。鉛筆の芯の製造については特願昭５５−１３
１６６８号（特開昭５７−５７６９６号）で成形と熱固
定とについて提案した。これらは必要な過程として適当
な温度で成形を維持しながら所定の温度で焼成する過程
と、さらに温度を上げて熱処理をする過程と、さらに用
途に応じて複数の成形体を結合剤で固く成形した後に結
谷焼結を゛する過程などが適用された。しかし、原材料
、成形、焼成、熱処理、結合、再加熱などの過程を、適
用が容易で処理時間を短縮し、加熱効果を向上する方法
が求められてきた。原材料をコークスとピッチとの混合
材とし、これらの成形過程に応じた加熱方法の合理化も
課題として求められてきた。
側処理などをしたり、用途に応じて成形物を加熱して製
品化する。鉛筆の芯の製造については特願昭５５−１３
１６６８号（特開昭５７−５７６９６号）で成形と熱固
定とについて提案した。これらは必要な過程として適当
な温度で成形を維持しながら所定の温度で焼成する過程
と、さらに温度を上げて熱処理をする過程と、さらに用
途に応じて複数の成形体を結合剤で固く成形した後に結
谷焼結を゛する過程などが適用された。しかし、原材料
、成形、焼成、熱処理、結合、再加熱などの過程を、適
用が容易で処理時間を短縮し、加熱効果を向上する方法
が求められてきた。原材料をコークスとピッチとの混合
材とし、これらの成形過程に応じた加熱方法の合理化も
課題として求められてきた。
前記の在来法に対し、その課題を解決しよシ効率が高い
焼成と熱処理の過程を改良する方法の提供することを目
的とする。この目的の達成には、適当な雰囲気中に、ノ
ズルから成形品を押し出し、その成形品にレーザーを照
射する方法を提供する。
焼成と熱処理の過程を改良する方法の提供することを目
的とする。この目的の達成には、適当な雰囲気中に、ノ
ズルから成形品を押し出し、その成形品にレーザーを照
射する方法を提供する。
本発明は、特別にグラファイトのファイバーだけでなく
、棒状、板状、多辺形状、楕円状などの断面のもの、大
形、中形および小形のものにも適用することができるが
、すべてについて説明するよシも、具体的な製品につい
て説明する方が本発明の本質を明瞭にすると考えられる
ので、主として鉛筆の芯グラファイトの場合について実
施例を示して説明する。第１図および第２図は、これら
グラファイトのファイバーまたはフィラメント（以下、
フィラメントと呼ぶ。）の製造用の装置の例示説明図で
ある。
、棒状、板状、多辺形状、楕円状などの断面のもの、大
形、中形および小形のものにも適用することができるが
、すべてについて説明するよシも、具体的な製品につい
て説明する方が本発明の本質を明瞭にすると考えられる
ので、主として鉛筆の芯グラファイトの場合について実
施例を示して説明する。第１図および第２図は、これら
グラファイトのファイバーまたはフィラメント（以下、
フィラメントと呼ぶ。）の製造用の装置の例示説明図で
ある。
第１図または第２図に示す装置は、フィラメントまたは
ファイバーを炭素含有出発材料から製造するものである
が、出発原材料が炭素以外のもの、例えば、チタン、け
い素、ホウ素、Ｃロム、鉄、タングステン、モリブデン
、ジルコニウム、アルミニウムその他の炭化物とかを、
炭素および炭水化物のよ−うな結合剤との混練組成物と
かを出発原材料とすることができる。炭素含有材料は粉
体で用途に応じて単独でまたは適当な結合剤もしくは反
応剤または媒体流体とともに用いる。流体または半流体
とし、次に加圧して密室からノズルを通して押し出して
フィラメントを製造し、ノズルから出た直後に用途に応
じて所要の気体にさらす。
ファイバーを炭素含有出発材料から製造するものである
が、出発原材料が炭素以外のもの、例えば、チタン、け
い素、ホウ素、Ｃロム、鉄、タングステン、モリブデン
、ジルコニウム、アルミニウムその他の炭化物とかを、
炭素および炭水化物のよ−うな結合剤との混練組成物と
かを出発原材料とすることができる。炭素含有材料は粉
体で用途に応じて単独でまたは適当な結合剤もしくは反
応剤または媒体流体とともに用いる。流体または半流体
とし、次に加圧して密室からノズルを通して押し出して
フィラメントを製造し、ノズルから出た直後に用途に応
じて所要の気体にさらす。
次にレーザーを照射して反応剤または媒体流体と反応を
させ、次に焼成し、次に成形品を熱処理をする。レーザ
ー照射によって、きわめて高い速度で反応または熱処理
が行われ、高い配向性をもつ分子配列のものが得られ、
高強度の製品とすることができる。フィラメントはファ
イバーとして適用するものである。ノズルの孔数、ノズ
ル各孔の直径、押出し力、フィラメントに対する引張シ
カ、反応流体の条件要素などが寄与する。
させ、次に焼成し、次に成形品を熱処理をする。レーザ
ー照射によって、きわめて高い速度で反応または熱処理
が行われ、高い配向性をもつ分子配列のものが得られ、
高強度の製品とすることができる。フィラメントはファ
イバーとして適用するものである。ノズルの孔数、ノズ
ル各孔の直径、押出し力、フィラメントに対する引張シ
カ、反応流体の条件要素などが寄与する。
次に、本発明について、図面と配合例を示して説明する
。鉛筆芯の製造の場合について述べる。
。鉛筆芯の製造の場合について述べる。
粘結剤としてのピッチ８チ、結合樹脂６％、残部がグラ
ファイト（コークスとして）の混合組成物（第１図と第
２図の２３）を１８０℃に加熱し加圧してノズル３から
押し出す。第１図と第２図とで示す装置の利用について
説明する。第・１−図は一つのレーザー１２を一方から
照射するものを、第２図は周囲の２以上の複数の個所か
らレーザー束１２を照射するものである。ともに同じ機
能と作用とをする部分は同一符号をもって記した。した
がって、第１図で説明するが、第２図でレーザー１０を
プリズム１４で方向を変えるほかは同様である。
ファイト（コークスとして）の混合組成物（第１図と第
２図の２３）を１８０℃に加熱し加圧してノズル３から
押し出す。第１図と第２図とで示す装置の利用について
説明する。第・１−図は一つのレーザー１２を一方から
照射するものを、第２図は周囲の２以上の複数の個所か
らレーザー束１２を照射するものである。ともに同じ機
能と作用とをする部分は同一符号をもって記した。した
がって、第１図で説明するが、第２図でレーザー１０を
プリズム１４で方向を変えるほかは同様である。
前記の混合組成物２３を密閉室４内で加熱流体（または
半流体）とし黒鉛を均一に分散させる。
半流体）とし黒鉛を均一に分散させる。
この容器内の流体には気泡形成のおそれがないようにす
る。次に９方向から加圧しノズル３に備えた孔から流体
を押し出す。流体２３はノズル３の出口５で所要の形体
ｌをなす。用途に応じノズルを出た流体６は、矢印８方
向に適度な引張υをかけ伸長する。こうしてフィラメン
ト１は、ノズル３の出口５で紡出と同時に連続したフィ
ラメント１とな多分子の特別な所要の配向性が与えられ
る。
る。次に９方向から加圧しノズル３に備えた孔から流体
を押し出す。流体２３はノズル３の出口５で所要の形体
ｌをなす。用途に応じノズルを出た流体６は、矢印８方
向に適度な引張υをかけ伸長する。こうしてフィラメン
ト１は、ノズル３の出口５で紡出と同時に連続したフィ
ラメント１とな多分子の特別な所要の配向性が与えられ
る。
さらにレーザー発生装置１０で発生したレーザー１１を
、レンズ１３で集め、第２図の場合はプリズム１４を経
て、レーザー束１２に照射する。フィラメント１には中
性気流または特別な気流７を噴流し、この際には図外気
体容器と噴出装置を付する。レーザーと気体との反応で
フィラメント１は変成してフィラメント２に変化する。
、レンズ１３で集め、第２図の場合はプリズム１４を経
て、レーザー束１２に照射する。フィラメント１には中
性気流または特別な気流７を噴流し、この際には図外気
体容器と噴出装置を付する。レーザーと気体との反応で
フィラメント１は変成してフィラメント２に変化する。
外観は同じフィラメントであるが、前記のレーザー照射
によって焼成され一定の内部配向性と組織とをもつもの
が得られる。鉛筆の芯とするには、フィラメント２の直
径を０．０２ｍになるようノズル３から押し出し細いフ
ィラメント２を製造する。細いグラファイト線は太いグ
ラファイト線よシも単位面積あたシ強度が高いから複数
の細いフィラメントを束ね結合し所要の太さの芯とする
のが常法である。
によって焼成され一定の内部配向性と組織とをもつもの
が得られる。鉛筆の芯とするには、フィラメント２の直
径を０．０２ｍになるようノズル３から押し出し細いフ
ィラメント２を製造する。細いグラファイト線は太いグ
ラファイト線よシも単位面積あたシ強度が高いから複数
の細いフィラメントを束ね結合し所要の太さの芯とする
のが常法である。
本実施例でも、押出して形成した直径０．０２＋ＩＩＩ
Ｉのフィラメント２を形成し、このフィラメント２０１
０本を束ねまたはよ）合わせ、この際に所要の密度のも
のにするようにし、１０本を１本の線にする。
Ｉのフィラメント２を形成し、このフィラメント２０１
０本を束ねまたはよ）合わせ、この際に所要の密度のも
のにするようにし、１０本を１本の線にする。
こうして得られた線にレーザーを照射させて焼成と熱処
理をする。こうして鉛筆の芯を製造した。
理をする。こうして鉛筆の芯を製造した。
この芯の曲げ強度は４５１ｑ／−であった。これに対し
、前記の出発材料と同じ混合組成物を在来の方法でレー
ザーを照射しないで製造した芯の曲げ強度は平均的に２
０（／−であった。この数字が示すことは、レーザー照
射のものがきわめて高い強度を有することである。この
ほかに、所要の温度に上げること、フィラメントを加熱
し均一な温度に維持することなどの場合の速度をきわめ
て早くするように改めることができる。この実施のため
には紡出の多くの条件要素が一定にしないと確実性がい
くらか劣らないだろうかの点が案じられる。
、前記の出発材料と同じ混合組成物を在来の方法でレー
ザーを照射しないで製造した芯の曲げ強度は平均的に２
０（／−であった。この数字が示すことは、レーザー照
射のものがきわめて高い強度を有することである。この
ほかに、所要の温度に上げること、フィラメントを加熱
し均一な温度に維持することなどの場合の速度をきわめ
て早くするように改めることができる。この実施のため
には紡出の多くの条件要素が一定にしないと確実性がい
くらか劣らないだろうかの点が案じられる。
しかし、紡出を同じであってもレーザー照射によってフ
ィラメント製造と束ねた芯線の製造とが在来法によると
きよシもきわめて早く、得られた芯の強度が大であるこ
とは十分に確認できた。本発明によれば、原出発材料と
加工過程を簡単なものにすることができ、コストダウン
と工程省略と速度向上が期待できる。
ィラメント製造と束ねた芯線の製造とが在来法によると
きよシもきわめて早く、得られた芯の強度が大であるこ
とは十分に確認できた。本発明によれば、原出発材料と
加工過程を簡単なものにすることができ、コストダウン
と工程省略と速度向上が期待できる。
第１図および第２図は本発明の１実施例の説明図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭素材を主成分として結合剤など所要の添加剤との
混合組成物をノズルから押し出し線状もしくは帯状のフ
アイバーとするものにおいて、前記の混合組成物を加熱
し流動または半流動にし所定形状のノズルから押し出し
て形成したフアイバーにレーザーを照射し所要の焼成と
熱処理を同時に行うことを特徴としたグラフアイトのフ
アイバーの製造法。 ２ ノズルから押し出しフアイバーを形成したものに反
応用媒体としての気流を吹きつけてフアイバー内に含有
させた被反応物と相互反応をさせる特許請求の範囲の第
１項に記載のグラフアイトのフアイバーの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59248593A JPS61132628A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | グラフアイトのフアイバ−の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59248593A JPS61132628A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | グラフアイトのフアイバ−の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132628A true JPS61132628A (ja) | 1986-06-20 |
Family
ID=17180418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59248593A Pending JPS61132628A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | グラフアイトのフアイバ−の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132628A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013180764A1 (en) * | 2012-01-20 | 2013-12-05 | Free Form Fibers Llc | High strength ceramic fibers and methods of fabrication |
| WO2018011524A1 (fr) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede de preparation d'un materiau carbone massif localement graphite |
| US10676391B2 (en) | 2017-06-26 | 2020-06-09 | Free Form Fibers, Llc | High temperature glass-ceramic matrix with embedded reinforcement fibers |
| US10876227B2 (en) | 2016-11-29 | 2020-12-29 | Free Form Fibers, Llc | Fiber with elemental additive(s) and method of making |
| US11362256B2 (en) | 2017-06-27 | 2022-06-14 | Free Form Fibers, Llc | Functional high-performance fiber structure |
| US11761085B2 (en) | 2020-08-31 | 2023-09-19 | Free Form Fibers, Llc | Composite tape with LCVD-formed additive material in constituent layer(s) |
| US12006605B2 (en) | 2019-09-25 | 2024-06-11 | Free Form Fibers, Llc | Non-woven micro-trellis fabrics and composite or hybrid-composite materials reinforced therewith |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757696A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-06 | Inoue Japax Res | Lead of pencil and its manufacture |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP59248593A patent/JPS61132628A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757696A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-06 | Inoue Japax Res | Lead of pencil and its manufacture |
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| CN104204315A (zh) * | 2012-01-20 | 2014-12-10 | 自由形态纤维有限公司 | 高强度陶瓷纤维及其制造方法 |
| US10882749B2 (en) | 2012-01-20 | 2021-01-05 | Free Form Fibers, Llc | High strength ceramic fibers and methods of fabrication |
| WO2018011524A1 (fr) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede de preparation d'un materiau carbone massif localement graphite |
| FR3053964A1 (fr) * | 2016-07-13 | 2018-01-19 | Centre Nat Rech Scient | Procede de preparation d'un materiau carbone massif localement graphite |
| US10876227B2 (en) | 2016-11-29 | 2020-12-29 | Free Form Fibers, Llc | Fiber with elemental additive(s) and method of making |
| US11788213B2 (en) | 2016-11-29 | 2023-10-17 | Free Form Fibers, Llc | Method of making a multi-composition fiber |
| US10676391B2 (en) | 2017-06-26 | 2020-06-09 | Free Form Fibers, Llc | High temperature glass-ceramic matrix with embedded reinforcement fibers |
| US11362256B2 (en) | 2017-06-27 | 2022-06-14 | Free Form Fibers, Llc | Functional high-performance fiber structure |
| US12006605B2 (en) | 2019-09-25 | 2024-06-11 | Free Form Fibers, Llc | Non-woven micro-trellis fabrics and composite or hybrid-composite materials reinforced therewith |
| US11761085B2 (en) | 2020-08-31 | 2023-09-19 | Free Form Fibers, Llc | Composite tape with LCVD-formed additive material in constituent layer(s) |
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