JPS61179826A - 創生微細炭素繊維の複合材料 - Google Patents
創生微細炭素繊維の複合材料Info
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- JPS61179826A JPS61179826A JP61006378A JP637886A JPS61179826A JP S61179826 A JPS61179826 A JP S61179826A JP 61006378 A JP61006378 A JP 61006378A JP 637886 A JP637886 A JP 637886A JP S61179826 A JPS61179826 A JP S61179826A
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- composite material
- fibers
- fine carbon
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/386—Carbon
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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】
［発明の属する技術分野］
本発明は炭素繊維複合材料に関し、さらに詳細にはプラ
スチック、メタル、ゴム、セラミック、セメントなど各
種のマトリックス中に充填材として炭素繊維を分散させ
た複合材料に関するものである。
スチック、メタル、ゴム、セラミック、セメントなど各
種のマトリックス中に充填材として炭素繊維を分散させ
た複合材料に関するものである。
［従来技術とその問題点コ
従来、炭素繊維をたとえばプラスチック、メタル、ゴム
、セメントなどのマトリックスに対し充填材として分散
させた炭素繊維複合材料が種々の分野で使用され、或い
は開発されつつある。炭素繊維複合材料はＣＦＲＰ。
、セメントなどのマトリックスに対し充填材として分散
させた炭素繊維複合材料が種々の分野で使用され、或い
は開発されつつある。炭素繊維複合材料はＣＦＲＰ。
ＣＦＲＭ、ＣＦＲＲ，ＣＦＲＣなどとして知られるよう
にその機械的強度、耐熱性、耐摩耗性などに極めて優れ
ていることが知られている。
にその機械的強度、耐熱性、耐摩耗性などに極めて優れ
ていることが知られている。
さらに、炭素繊維にはＰＡＮ系炭素炭素繊維び気相成長
炭素繊維が知れらており、炭素繊維複合材の充填材とし
ては結晶配向性に優れた気相成長炭素繊維が機械的特性
においてより優れていることが当業界で知られている。
炭素繊維が知れらており、炭素繊維複合材の充填材とし
ては結晶配向性に優れた気相成長炭素繊維が機械的特性
においてより優れていることが当業界で知られている。
一般に気相法による炭素繊維は、電気炉内にアルミナ、
黒鉛などの基板を設置してこれに鉄やニッケルなどの超
微粒子触媒を形成せしめ、その上にベンゼンなどの炭化
水素のガスと水素などのキャリヤガスとの混合ガスを導
入し、１０００〜１３００℃の温度にて炭化水素を分解
させることにより基板上で繊維を成長させて生成され、
普通には２〜１０３の直径と１〜１０αの長さとを有す
る。この種の炭素繊維は、さらに２９００℃以上で熱処
理すれば黒鉛にかなり近似した構造を持つようになる。
黒鉛などの基板を設置してこれに鉄やニッケルなどの超
微粒子触媒を形成せしめ、その上にベンゼンなどの炭化
水素のガスと水素などのキャリヤガスとの混合ガスを導
入し、１０００〜１３００℃の温度にて炭化水素を分解
させることにより基板上で繊維を成長させて生成され、
普通には２〜１０３の直径と１〜１０αの長さとを有す
る。この種の炭素繊維は、さらに２９００℃以上で熱処
理すれば黒鉛にかなり近似した構造を持つようになる。
しかしながら、この様な基板法による炭素繊維は、ベー
コンのグラフフィトウィスカーの強度（２０００Ｋｇ／
ａｄ ）に比べて極めて低い７００ Ｋ’Ｊ／−程度
の強度しか持たない。本発明者はこの点につき検討を重
ねた結果、気相法による炭素繊維は芯に相当する極めて
細く結晶配向性に優れた部分と、結晶配向性が相対的に
低い部分（この部分が大部分を占める）とから構成され
ていること、さらに従来の気相法による炭素繊維はマト
リックスと混合するには寸法が大き過ぎるため細かく切
断せねばならず、その結果末端にカット面が生じて複合
材料における末端応力集中を起こし、マトリックスに亀
裂を生じ易いことを突き止め、従来の基板に鉄やニッケ
ルなどの超微粒子触媒を形成させる手法に代えて、有機
遷移金属化合物のガスを使用して電気炉空間に流動する
超微粒子触媒を形成せしめ、それにより流動下に炭素繊
維を成長させる製造方法を完成し、特願昭５８−１６２
６０６号として出願した。
コンのグラフフィトウィスカーの強度（２０００Ｋｇ／
ａｄ ）に比べて極めて低い７００ Ｋ’Ｊ／−程度
の強度しか持たない。本発明者はこの点につき検討を重
ねた結果、気相法による炭素繊維は芯に相当する極めて
細く結晶配向性に優れた部分と、結晶配向性が相対的に
低い部分（この部分が大部分を占める）とから構成され
ていること、さらに従来の気相法による炭素繊維はマト
リックスと混合するには寸法が大き過ぎるため細かく切
断せねばならず、その結果末端にカット面が生じて複合
材料における末端応力集中を起こし、マトリックスに亀
裂を生じ易いことを突き止め、従来の基板に鉄やニッケ
ルなどの超微粒子触媒を形成させる手法に代えて、有機
遷移金属化合物のガスを使用して電気炉空間に流動する
超微粒子触媒を形成せしめ、それにより流動下に炭素繊
維を成長させる製造方法を完成し、特願昭５８−１６２
６０６号として出願した。
さらに、本発明者は、この流動気相法炭素繊維につきそ
の機械的特性などを検討した結果、従来の基板法による
炭素繊維と比較してそのプラスチック成形品の機械的強
度は茗しく優れていること、さらに従来の基板法による
気相法炭素繊維と流動気相法炭素繊維との間の機械的強
度の差異につき、プラスチック成形品（ＣＦＲＰ）の破
断面のＳＥＭ（スキャニング エレクトロン マイクロ
スコープ）による観察、および創生微細炭素ｒａＮのＴ
ＥＭ（トランスミッション エレクトロン マイクロス
コープ）による観察を行なった結果、直径が小さく、比
表面積が大きく、破砕面を有しない創生微細炭素繊維で
あること、および、従来の気相法による炭素繊維に比較
して芯の部分の比率が著しく大きいことが性能向上の原
因であることを突止め、「気相法による創生微細炭素繊
維」として出願した［特願昭５９−１９１７２１号］。
の機械的特性などを検討した結果、従来の基板法による
炭素繊維と比較してそのプラスチック成形品の機械的強
度は茗しく優れていること、さらに従来の基板法による
気相法炭素繊維と流動気相法炭素繊維との間の機械的強
度の差異につき、プラスチック成形品（ＣＦＲＰ）の破
断面のＳＥＭ（スキャニング エレクトロン マイクロ
スコープ）による観察、および創生微細炭素ｒａＮのＴ
ＥＭ（トランスミッション エレクトロン マイクロス
コープ）による観察を行なった結果、直径が小さく、比
表面積が大きく、破砕面を有しない創生微細炭素繊維で
あること、および、従来の気相法による炭素繊維に比較
して芯の部分の比率が著しく大きいことが性能向上の原
因であることを突止め、「気相法による創生微細炭素繊
維」として出願した［特願昭５９−１９１７２１号］。
化度、本発明者は、上記特願昭５９−
１９１７２１号による創生微細炭素繊維が末端にカット
面を持たないため複合材料における炭素繊維末端に応力
集中が生ぜず、従ってマトリックスの亀裂が生じにくい
こと、また、極めて微細かつアスペクト比が大であるた
め内部結晶欠陥を持ちにくく、従来の気相法炭素繊維に
比べて複合材料の機械的強度がずっと高くなること、ざ
らに例えばＦＲＲのようなゴムをマトリックスとする複
合材料に使用すれば反撥力や摺動性が高まり、タイヤ或
いはインペラなどに効果的に使用しうろことを突き止め
た。
面を持たないため複合材料における炭素繊維末端に応力
集中が生ぜず、従ってマトリックスの亀裂が生じにくい
こと、また、極めて微細かつアスペクト比が大であるた
め内部結晶欠陥を持ちにくく、従来の気相法炭素繊維に
比べて複合材料の機械的強度がずっと高くなること、ざ
らに例えばＦＲＲのようなゴムをマトリックスとする複
合材料に使用すれば反撥力や摺動性が高まり、タイヤ或
いはインペラなどに効果的に使用しうろことを突き止め
た。
［発明の目的］
従って、本発明の目的は、応力集中によるマトリックス
亀裂が少な（、機械的強度に優れた炭素繊維複合材料を
提供することである。
亀裂が少な（、機械的強度に優れた炭素繊維複合材料を
提供することである。
［発明の要点］
上記目的は、本発明によれば、直径０．０１〜１．０膚
およびアスペクト比２〜３０．０００、特に１００〜２
００を有しかつ末端にカット面を持たない創生微細炭素
繊維を複合材料の充填材とすることにより達成される。
およびアスペクト比２〜３０．０００、特に１００〜２
００を有しかつ末端にカット面を持たない創生微細炭素
繊維を複合材料の充填材とすることにより達成される。
本明細書において「創生」という用語は、前記特願昭５
９−１９１７２１号明細書に記載されたと同じく、繊維
の生成後に破砕またはカットなどの処理により微細化さ
れていないことを意味する。
９−１９１７２１号明細書に記載されたと同じく、繊維
の生成後に破砕またはカットなどの処理により微細化さ
れていないことを意味する。
本発明において、複合材料の充填材として使用する創生
微細炭素ｍ維の製造は、特願昭５９−１９１７２１号に
おけると同様に行なうことができる。
微細炭素ｍ維の製造は、特願昭５９−１９１７２１号に
おけると同様に行なうことができる。
一般に、短繊維複合材料の強化剤（知謀Ｍ）に要求され
る一般性状としては次のことが挙げられる： （１）充填材の機械的な特性が高いこと。
る一般性状としては次のことが挙げられる： （１）充填材の機械的な特性が高いこと。
（２）十分なアスペクト比を有すること。
（３）微細（大きな比表面積）であること。
（４）端部に角張ったところがないこと、および
（５）マトリックス相との結合が良いこと。
当業者には周知されているように、マトリックス相の中
で短繊維が繊維固有の強度を発揮する最小（臨界）の長
さは次式で表わされる。
で短繊維が繊維固有の強度を発揮する最小（臨界）の長
さは次式で表わされる。
式中、
ｌＣ：臨界繊維長
ｄ ：繊維径
σｔ ：繊維強度
τ ：せん断強度
一般に、ｊｊ ＞ｊｃが必要であるため。
ｄ ２τ
となる。
（２）式の左辺Ｊ／ｄはアスペクト比であり、そのアス
ペクト比がσｔ／２τ以上あることが要求される。従っ
て、要求されるアスペクト比は、繊維の引っ張り強度と
繊維−マトリックス相互間の結合性に影響される。それ
ゆえ、要求されるアスペクト比は複合系により異なり、
一般的な数値を出すことは難しいが、マトリックス相と
の結合がよほど悪い場合を除けば１００以上あれば十分
と言える。さらにアスペクト比が２００を越えるような
場合、繊維同士の凝集が発生しやすくなり、多くのフロ
ックを形成して繊維の均一分散が著しく回能となる。
ペクト比がσｔ／２τ以上あることが要求される。従っ
て、要求されるアスペクト比は、繊維の引っ張り強度と
繊維−マトリックス相互間の結合性に影響される。それ
ゆえ、要求されるアスペクト比は複合系により異なり、
一般的な数値を出すことは難しいが、マトリックス相と
の結合がよほど悪い場合を除けば１００以上あれば十分
と言える。さらにアスペクト比が２００を越えるような
場合、繊維同士の凝集が発生しやすくなり、多くのフロ
ックを形成して繊維の均一分散が著しく回能となる。
従って、分散の難易度を考慮すると、アスペクト比は２
００以下が好ましいことになり、アスペクト比は１００
−２００が理想的な範囲になることが判明した。ところ
で、同一アスペクト比であっても、繊維径が小さいと繊
維長さが短くてすみ、マトリックスと繊維の弾性の相異
に起因する繊維末端の歪みが小さくなり、それゆえ、７
トリツクスの破壊が起こりにくいことが判明した。さら
に、本発明における創生ＩＭ＃Ｉ炭素・繊維は繊維末端
にカット面破砕面を有せず、このことが−居マトリック
スの亀裂を生じにり＜シていることも判明した。また周
知のように、気相成長による炭素繊維はＰＡＮ系高強度
炭素繊維の２倍以上の高強度、３倍程度の高弾性である
ため、複合材料の強化材としては理想的材料といえる。
００以下が好ましいことになり、アスペクト比は１００
−２００が理想的な範囲になることが判明した。ところ
で、同一アスペクト比であっても、繊維径が小さいと繊
維長さが短くてすみ、マトリックスと繊維の弾性の相異
に起因する繊維末端の歪みが小さくなり、それゆえ、７
トリツクスの破壊が起こりにくいことが判明した。さら
に、本発明における創生ＩＭ＃Ｉ炭素・繊維は繊維末端
にカット面破砕面を有せず、このことが−居マトリック
スの亀裂を生じにり＜シていることも判明した。また周
知のように、気相成長による炭素繊維はＰＡＮ系高強度
炭素繊維の２倍以上の高強度、３倍程度の高弾性である
ため、複合材料の強化材としては理想的材料といえる。
創生微細炭素繊維による複合材料は単に強度、弾性など
の特性だけを目的とするものではなく、耐摩耗性を向上
させることも可能である。
の特性だけを目的とするものではなく、耐摩耗性を向上
させることも可能である。
特に、ＦＲＲ（ｕ＆維強化ゴム）とした場合には、適度
の弾性の向上と、ａｔ動性の向上によって幅広い用途が
展開する。
の弾性の向上と、ａｔ動性の向上によって幅広い用途が
展開する。
本発明による創生微細炭素繊維複合材料の母材は特に限
定されることがなく、例えば、ＦＲＰ（＄１１１強化プ
ラスチック＞、ＦＲＭ（繊維強化金属）、ＦＲＣ（繊維
強化カーボン）などの他、各種セラミックスも対象とな
る。特に、連続繊維では不可能であった射出成形などの
流動成形が可能となり、成形品の製造コストを大幅に下
げることが可能である。
定されることがなく、例えば、ＦＲＰ（＄１１１強化プ
ラスチック＞、ＦＲＭ（繊維強化金属）、ＦＲＣ（繊維
強化カーボン）などの他、各種セラミックスも対象とな
る。特に、連続繊維では不可能であった射出成形などの
流動成形が可能となり、成形品の製造コストを大幅に下
げることが可能である。
また、連続繊維を使った複合材料で特に問題のある居間
ぜん断力なども、マトリックスに創生微細炭素繊維を予
め混合しておくことで層間せん断力を向上させることが
可能であることも判明した。創生微細炭素繊維は容易に
抄紙でき、薄い均質な紙にすることができる。
ぜん断力なども、マトリックスに創生微細炭素繊維を予
め混合しておくことで層間せん断力を向上させることが
可能であることも判明した。創生微細炭素繊維は容易に
抄紙でき、薄い均質な紙にすることができる。
この紙は弾性も高いため、スピーカーコーンなどに有効
に利用できるし、紙の積層による各種複合材料の製造も
可能である。
に利用できるし、紙の積層による各種複合材料の製造も
可能である。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
［発明の実施例］
創生微細炭素繊維の製造
ベンゼンと７エロセンとをそれぞれ別々の容器中で加熱
ガス化させ、水素ボンベと窒素ボンベとからそれぞれガ
スを導出させて水素：窒素：ベンゼン二フエロセンの比
を８２．７：７．５： ８．６： １．２としかつ
総流量を６６５１ｎＩｌ／ｍｉｎ （ｏ℃、１ ａｔ
ｌ！ｌ換算）とし、この混合ガスを内径５２Ｍかつ１０
７０℃の均熱部３００ＩＩＩｌｌｔの反応管に連続的に
流動通過させた。その結果、直径０．２１ｊＩＲかつ平
均長さ３６珈である、創生微細炭素繊維が得られた。
ガス化させ、水素ボンベと窒素ボンベとからそれぞれガ
スを導出させて水素：窒素：ベンゼン二フエロセンの比
を８２．７：７．５： ８．６： １．２としかつ
総流量を６６５１ｎＩｌ／ｍｉｎ （ｏ℃、１ ａｔ
ｌ！ｌ換算）とし、この混合ガスを内径５２Ｍかつ１０
７０℃の均熱部３００ＩＩＩｌｌｔの反応管に連続的に
流動通過させた。その結果、直径０．２１ｊＩＲかつ平
均長さ３６珈である、創生微細炭素繊維が得られた。
比較炭素繊維の製造（従来の気相法による）１００人の
Ｆｅ超微粒子（真空冶金ににより入手）１ｑを１１のア
ルコール中に懸濁し、その上澄液をアルミナ基板上に噴
霧して乾燥し、５２φＸ１７００ｍの反応管内に収納し
、１０７０℃にてベンゼン：水素＝２．２：１００の混
合ガスを５時間導入して平均直径７１ＪＩＲ１平均長さ
４Ｕを有する炭素繊維をアルミナ基板上に得た。
Ｆｅ超微粒子（真空冶金ににより入手）１ｑを１１のア
ルコール中に懸濁し、その上澄液をアルミナ基板上に噴
霧して乾燥し、５２φＸ１７００ｍの反応管内に収納し
、１０７０℃にてベンゼン：水素＝２．２：１００の混
合ガスを５時間導入して平均直径７１ＪＩＲ１平均長さ
４Ｕを有する炭素繊維をアルミナ基板上に得た。
基板から炭素繊維を分離し、長さ １．３ｓにカットし
て供試料とした。
て供試料とした。
複合材料の製造
例１
上記で得られた創生微細炭素繊維をアルゴンガス雰囲気
中で２９００℃にて３０分間熱処理した後、リフラック
ス濃硝酸で１０時間にわたり表面処理した。次いで、こ
れを１００重量部のエポキシエビコート８２８（シェア
ケミカル社）と５重量部のＢＦ３ＭＥＡとの混合物から
なるマトリックスプラスチックに、複合材料中の炭素繊
維の占める体積割合Ｖｆが３０％となるように加え、温
度１２５℃かつ圧力１０に９／−の条件下で１時間硬化
させて複合材料を得た。この複合材料をＪ Ｉｓ、に−
７１１３に従う引張試験にかけて下記第１表に示す結果
を得た。
中で２９００℃にて３０分間熱処理した後、リフラック
ス濃硝酸で１０時間にわたり表面処理した。次いで、こ
れを１００重量部のエポキシエビコート８２８（シェア
ケミカル社）と５重量部のＢＦ３ＭＥＡとの混合物から
なるマトリックスプラスチックに、複合材料中の炭素繊
維の占める体積割合Ｖｆが３０％となるように加え、温
度１２５℃かつ圧力１０に９／−の条件下で１時間硬化
させて複合材料を得た。この複合材料をＪ Ｉｓ、に−
７１１３に従う引張試験にかけて下記第１表に示す結果
を得た。
比較例１
従来の気相法により得られた前記比較炭素繊維を例１と
同じ手順により処理して複合材料を作成した。これを例
１と同様にＪＩＳ。
同じ手順により処理して複合材料を作成した。これを例
１と同様にＪＩＳ。
Ｋ−７１１３に従う引張試験にかけて下記第１表に示す
結果を得た。
結果を得た。
第１表
引張試験（Ｊ Ｉｓ、に−７１１３による）＊σ
：標準偏差 例２ 例１と同じ処理を行なった創生微細炭素繊維４Ｑを内径
１０履、長さ１００ＩｌｌｌＩの肉厚１．５履のステン
レスチューブ中に詰込み、真空排気を行ないつつ密封し
た。このチューブの下部をＡｒガス雰囲気中７００℃に
加熱されたマグネシウム合金（ＡＺ６３Ａ、Ａｊ！
６％、Ｚｎ３％）溶湯をチューブ中に吸い上げ、直ちに
チューブを冷却することによって、創生微細炭素繊維／
マグネシウム複合材料を得た。これより厚さ１．５ｍ、
幅７＃ｌｌ１１．長さ７０ｍの試料片を作成し、３点曲
げ強度を測定したところ、６８ Ｋｙ−と、マグネシウ
ム合金（曲げ強度２８ Ｋ９−）の２倍以上の強度を示
した。
：標準偏差 例２ 例１と同じ処理を行なった創生微細炭素繊維４Ｑを内径
１０履、長さ１００ＩｌｌｌＩの肉厚１．５履のステン
レスチューブ中に詰込み、真空排気を行ないつつ密封し
た。このチューブの下部をＡｒガス雰囲気中７００℃に
加熱されたマグネシウム合金（ＡＺ６３Ａ、Ａｊ！
６％、Ｚｎ３％）溶湯をチューブ中に吸い上げ、直ちに
チューブを冷却することによって、創生微細炭素繊維／
マグネシウム複合材料を得た。これより厚さ１．５ｍ、
幅７＃ｌｌ１１．長さ７０ｍの試料片を作成し、３点曲
げ強度を測定したところ、６８ Ｋｙ−と、マグネシウ
ム合金（曲げ強度２８ Ｋ９−）の２倍以上の強度を示
した。
比較例２
ＰＡＮ系炭素炭素繊維し Ｔ−３００）を２ｍの長さに
カットし、例２と同様の方法でＣＦ／マグネシウム複合
材を得た。例２と同寸法の試験片を試作し、３点曲げ試
験を行なった結果、３５Ｋｙ−の強度を得た。
カットし、例２と同様の方法でＣＦ／マグネシウム複合
材を得た。例２と同寸法の試験片を試作し、３点曲げ試
験を行なった結果、３５Ｋｙ−の強度を得た。
匠ｌ
ジシアンジアミドが硬化剤として含まれているエポキシ
樹脂に平均直径０．２ｍ、平均長さ２０伽の例１と同一
処理のｏｊ生微細炭素繊維を５重量％加え、これを真空
脱泡しながら混練した。この炭素繊維入り樹脂を直径５
ＤＩＲ１強度４５０に９ｒｘｒＡ、弾性率２８Ｔｏｎ／
ＩｎＩｋ、 １ストランド当り９０００フイラメントの
炭素繊維に塗布してプリプレグを作成した。このプリプ
レグを一方向に積層し、オートクレーブ中、１３０℃、
３Ｋｇ ／ ｃｉ 、 ２時間にて成形して厚さ２．５
４ＩＩＩ＋の平板を作成した。この平板は０°方向の強
度が２７２に！Ｊ／ｍｔＡ、９０″方向の強度が１７に
；ｔ／−であった。
樹脂に平均直径０．２ｍ、平均長さ２０伽の例１と同一
処理のｏｊ生微細炭素繊維を５重量％加え、これを真空
脱泡しながら混練した。この炭素繊維入り樹脂を直径５
ＤＩＲ１強度４５０に９ｒｘｒＡ、弾性率２８Ｔｏｎ／
ＩｎＩｋ、 １ストランド当り９０００フイラメントの
炭素繊維に塗布してプリプレグを作成した。このプリプ
レグを一方向に積層し、オートクレーブ中、１３０℃、
３Ｋｇ ／ ｃｉ 、 ２時間にて成形して厚さ２．５
４ＩＩＩ＋の平板を作成した。この平板は０°方向の強
度が２７２に！Ｊ／ｍｔＡ、９０″方向の強度が１７に
；ｔ／−であった。
比較例３
創生微細炭素繊維を混入しないで、例３と同様の実験を
行なったところ、０°力方向度２５４に’Ｊ／ｍＡ、
９０°方向で９．４８ｙ／−であった。
行なったところ、０°力方向度２５４に’Ｊ／ｍＡ、
９０°方向で９．４８ｙ／−であった。
例４
創生微細炭素繊維１００ｇ、バルブ（Ｎ材）１０９、の
り剤１０ｇを１０ｊ！の水中に分散させ、東洋精機＠製
シートマシンにて抄紙した。これをプレス乾燥して厚さ
０．３調目付３３ｇ／ｍの炭素１維ペーパーを得た。こ
の炭素繊維ベーパー２０枚をアルミナセメント（電気化
学工業側製）で積層した後、加圧（５０Ｋ（１／ ａｊ
） Ｌ／たものを水中養生して、創生微細炭素繊維／
アルミナセメント複合材料を得た。水／セメント比（％
） ３０％の条件における３点曲げ強度を測定したとこ
ろ、６．２Ｎｇ／−であった。
り剤１０ｇを１０ｊ！の水中に分散させ、東洋精機＠製
シートマシンにて抄紙した。これをプレス乾燥して厚さ
０．３調目付３３ｇ／ｍの炭素１維ペーパーを得た。こ
の炭素繊維ベーパー２０枚をアルミナセメント（電気化
学工業側製）で積層した後、加圧（５０Ｋ（１／ ａｊ
） Ｌ／たものを水中養生して、創生微細炭素繊維／
アルミナセメント複合材料を得た。水／セメント比（％
） ３０％の条件における３点曲げ強度を測定したとこ
ろ、６．２Ｎｇ／−であった。
比較例４
高性能炭素繊維ペーパー（日本カーボン■製、５Ｈ−３
５１、厚さ０．３１ｎｌｌｌ目付き３３ｇ／Ｔｌ１）を
用い、例４と同様の試験を行なったところ、曲げ強度４
．５８ｇ／ＩＦｊであった。
５１、厚さ０．３１ｎｌｌｌ目付き３３ｇ／Ｔｌ１）を
用い、例４と同様の試験を行なったところ、曲げ強度４
．５８ｇ／ＩＦｊであった。
［発明の効果］
本発明によれば、複合材料の充填材として使用する創生
微細炭素繊維は極めて微細かつ細く、しかも末端にカッ
ト面を持たないため、複合材料とした場合に末端応力集
中によるマトリックス亀裂が生じにくく、さらに繊維が
極めて細いため内部に結晶欠陥を持ちにくくなり、その
結果複合材料の機械的強度が著しく向上する。
微細炭素繊維は極めて微細かつ細く、しかも末端にカッ
ト面を持たないため、複合材料とした場合に末端応力集
中によるマトリックス亀裂が生じにくく、さらに繊維が
極めて細いため内部に結晶欠陥を持ちにくくなり、その
結果複合材料の機械的強度が著しく向上する。
以上、本発明を実施例につき記載したが、本発明はこれ
らのみに限定されず、当業界で知られたあらゆるマトリ
ックス材料に適応することができるなど、本発明の思想
および範囲内において種々の改変をなしうろことが了解
されよう。
らのみに限定されず、当業界で知られたあらゆるマトリ
ックス材料に適応することができるなど、本発明の思想
および範囲内において種々の改変をなしうろことが了解
されよう。
Claims (2)
- （１）直径０．０１〜１．０μｍおよびアスペクト比２
〜３０，０００を有しかつ末端にカット面を持たない創
生微細炭素繊維を充填材とする創生微細炭素繊維複合材
料。 - （２）アスペクト比が１００〜２００である特許請求の
範囲第１項記載の創生微細炭素繊維の複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61006378A JPS61179826A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 創生微細炭素繊維の複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61006378A JPS61179826A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 創生微細炭素繊維の複合材料 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60007574 Division | 1985-01-21 | 1985-01-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61179826A true JPS61179826A (ja) | 1986-08-12 |
| JPH0533294B2 JPH0533294B2 (ja) | 1993-05-19 |
Family
ID=11636716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61006378A Granted JPS61179826A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | 創生微細炭素繊維の複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61179826A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7575800B2 (en) | 2001-11-02 | 2009-08-18 | Kitagawa Industries Co., Ltd. | Sliding parts, precision parts and timepieces and electronic equipment using the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58180615A (ja) * | 1982-04-10 | 1983-10-22 | Morinobu Endo | 気相法による炭素繊維の製造方法 |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61006378A patent/JPS61179826A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58180615A (ja) * | 1982-04-10 | 1983-10-22 | Morinobu Endo | 気相法による炭素繊維の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7575800B2 (en) | 2001-11-02 | 2009-08-18 | Kitagawa Industries Co., Ltd. | Sliding parts, precision parts and timepieces and electronic equipment using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0533294B2 (ja) | 1993-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |