JPS6186411A - 多孔質カ−ボン板の製造方法 - Google Patents
多孔質カ−ボン板の製造方法Info
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- JPS6186411A JPS6186411A JP59209209A JP20920984A JPS6186411A JP S6186411 A JPS6186411 A JP S6186411A JP 59209209 A JP59209209 A JP 59209209A JP 20920984 A JP20920984 A JP 20920984A JP S6186411 A JPS6186411 A JP S6186411A
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- heating
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Carbon And Carbon 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
本発明は、例えば燃料電池に用いられる電極基材のよう
な多孔質カーボン板の製造方法に関する。
な多孔質カーボン板の製造方法に関する。
従来から多孔質カーボン板の製造方法として、グラファ
イトあるいはカーボンの粉末や繊維をフェノール樹脂な
どの樹脂と混合し、この混合物を適当な形状の金型に入
れ、加圧加熱して成形品とした後、さらに加熱炭化して
製造する方法がよく知られている。ところが、これらの
方法は成形時に成形品としての形状を形成するために、
圧力と熱を加えられ、必然的に成形された成形品の密度
は高くなり気孔率は小さくなる。さらに炭化工程で、炭
素質であるグラフディトあるいはカーボンは炭化せず、
したがって炭化工程での気孔の形成は、専ら樹脂の加熱
分解、炭化によって行われる。 混合物の樹脂量は通常30〜70重量%の範囲であり、
加熱分解は樹脂の種類にもよるが50重量%前後である
。しかも炭化により樹脂は20〜30%の体積収縮を起
こすので、樹脂の炭化のみで気孔率を増大することは困
難である。したがって、前記の成形品の密度を可能な限
り小さくする工夫がなされているが、グラファイトある
いはカーボンと樹脂系の混合物では1.0以下にするこ
とは難しく、現状では炭化後の気孔率は最大でも30〜
40%で、より大きな気孔率の多孔板を得ろことは困難
であるという欠点を持っている。
イトあるいはカーボンの粉末や繊維をフェノール樹脂な
どの樹脂と混合し、この混合物を適当な形状の金型に入
れ、加圧加熱して成形品とした後、さらに加熱炭化して
製造する方法がよく知られている。ところが、これらの
方法は成形時に成形品としての形状を形成するために、
圧力と熱を加えられ、必然的に成形された成形品の密度
は高くなり気孔率は小さくなる。さらに炭化工程で、炭
素質であるグラフディトあるいはカーボンは炭化せず、
したがって炭化工程での気孔の形成は、専ら樹脂の加熱
分解、炭化によって行われる。 混合物の樹脂量は通常30〜70重量%の範囲であり、
加熱分解は樹脂の種類にもよるが50重量%前後である
。しかも炭化により樹脂は20〜30%の体積収縮を起
こすので、樹脂の炭化のみで気孔率を増大することは困
難である。したがって、前記の成形品の密度を可能な限
り小さくする工夫がなされているが、グラファイトある
いはカーボンと樹脂系の混合物では1.0以下にするこ
とは難しく、現状では炭化後の気孔率は最大でも30〜
40%で、より大きな気孔率の多孔板を得ろことは困難
であるという欠点を持っている。
本発明の目的は、従来の多孔板に比べより気孔率の大き
な多孔質カーボン板の製造方法を提供することにある。
な多孔質カーボン板の製造方法を提供することにある。
本発明は、フェノール樹脂に木粉を混合した混合物を金
型中に入れ、室温でこれに接触圧(成形品の投影面積当
たり1 kgf/ C11以下)以下の圧力を加え、
いわゆる予備成形を行う0次いで圧力を除去し、無圧の
状態で金型を適当な方法で加熱してフェノール樹脂を硬
化して成形品とする。成形品を金型より取出した後、さ
らに加熱して混合物の成分である木粉および樹脂の両成
分を加熱分解。 炭化することにより多孔質カーボン板を得るものである
。
型中に入れ、室温でこれに接触圧(成形品の投影面積当
たり1 kgf/ C11以下)以下の圧力を加え、
いわゆる予備成形を行う0次いで圧力を除去し、無圧の
状態で金型を適当な方法で加熱してフェノール樹脂を硬
化して成形品とする。成形品を金型より取出した後、さ
らに加熱して混合物の成分である木粉および樹脂の両成
分を加熱分解。 炭化することにより多孔質カーボン板を得るものである
。
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例1
フェノール樹脂と木粉(重量比l:1)の混合物約20
gを秤取し、100■φの円板状の成形品が得られる金
型中に投入し、室温で圧力を第1表に示す如(成形品の
投影面積当たり0〜0.5kgf/−加え予備成形を行
った0次いで圧力を除き無圧力状態で金型を150±5
℃の加熱炉中に入れ、30分加熱し樹脂を硬化させた。 この成形品を金型より取出し、例えば窒素のような不活
性ガス雰囲気中で500℃以上の温度で混合物を炭化し
厚さ0.3〜0.4++m、径70〜80mmの多孔質
カーボン板を製造第1表かられかる如(予備成形圧力0
.1kgf/cm2以下では、気孔率が60%以上の多
孔質カーボン板が得られ、しかも予備成形圧は低い程良
好である。なお第1表(第2表も同じ)の気孔率は、カ
ーボンの密度を1.7としてカーボン化後の成形品の見
掛は密度より計算により算出した。 実施例2 フェノール樹脂の混合量を各々30,40.50,60
.70重量%とじた木粉との混合物を予備成形圧力0.
1kgf/−の圧力で成形し、実施例1と同様の方法。 条件で炭化し多孔質カーボン板を製造した。得られた多
孔質カーボン板の特性を第2表に示す。 第2表 注(1)樹脂を加熱硬化し、金型から成形品を取出す際
に成形品の一部が破損。 第2表からフェノール樹脂量は40〜641%が良好で
ある (30重量%では成形品の強度が弱く不適)。
gを秤取し、100■φの円板状の成形品が得られる金
型中に投入し、室温で圧力を第1表に示す如(成形品の
投影面積当たり0〜0.5kgf/−加え予備成形を行
った0次いで圧力を除き無圧力状態で金型を150±5
℃の加熱炉中に入れ、30分加熱し樹脂を硬化させた。 この成形品を金型より取出し、例えば窒素のような不活
性ガス雰囲気中で500℃以上の温度で混合物を炭化し
厚さ0.3〜0.4++m、径70〜80mmの多孔質
カーボン板を製造第1表かられかる如(予備成形圧力0
.1kgf/cm2以下では、気孔率が60%以上の多
孔質カーボン板が得られ、しかも予備成形圧は低い程良
好である。なお第1表(第2表も同じ)の気孔率は、カ
ーボンの密度を1.7としてカーボン化後の成形品の見
掛は密度より計算により算出した。 実施例2 フェノール樹脂の混合量を各々30,40.50,60
.70重量%とじた木粉との混合物を予備成形圧力0.
1kgf/−の圧力で成形し、実施例1と同様の方法。 条件で炭化し多孔質カーボン板を製造した。得られた多
孔質カーボン板の特性を第2表に示す。 第2表 注(1)樹脂を加熱硬化し、金型から成形品を取出す際
に成形品の一部が破損。 第2表からフェノール樹脂量は40〜641%が良好で
ある (30重量%では成形品の強度が弱く不適)。
以上の実施例で説明した如く、本発明の多孔質カーボン
板の製造方法は、40〜60重量%の樹脂量を持つフェ
ノール樹脂と木粉の混合物を、金型を用い接触圧にほぼ
等しい0.1kgf/cm2以下の圧力で、しかも樹脂
の硬化の起きない室温で成形することにより、混合物の
見掛は密度(0,5〜0.6)より僅かに大きい、すな
わち気孔率の大きな成形品とし、ついで成形圧を除き無
圧力の状態で加熱し樹脂を硬化した後、成形品を金型か
ら取出し、さらに加熱して混合物を炭化し多孔質カーボ
ン板を得るものである。この際、本発明では、従来の製
造方法で使用される混合物中のグラファイトあるいはカ
ーボンの代わりに木粉を使用しているため、木粉も樹脂
と同様に加熱分解、炭化し空孔を形成する。すなわち木
粉が造孔材の働きをするため、従来のカーボン板より、
より空孔率の大きい多孔質カーボン板を製造することが
可能である。 また本発明の方法は、フェノール樹脂量、予備成形圧力
を適当に選択することにより実状に応じた多孔質カーボ
ン板を製造することができるという長所を有し、例えば
燃料電池に用いる電極基板のほか、フィルター、通気板
等の耐薬品、耐熱用の多孔板としても使用可能であると
いう利点を持っている。
板の製造方法は、40〜60重量%の樹脂量を持つフェ
ノール樹脂と木粉の混合物を、金型を用い接触圧にほぼ
等しい0.1kgf/cm2以下の圧力で、しかも樹脂
の硬化の起きない室温で成形することにより、混合物の
見掛は密度(0,5〜0.6)より僅かに大きい、すな
わち気孔率の大きな成形品とし、ついで成形圧を除き無
圧力の状態で加熱し樹脂を硬化した後、成形品を金型か
ら取出し、さらに加熱して混合物を炭化し多孔質カーボ
ン板を得るものである。この際、本発明では、従来の製
造方法で使用される混合物中のグラファイトあるいはカ
ーボンの代わりに木粉を使用しているため、木粉も樹脂
と同様に加熱分解、炭化し空孔を形成する。すなわち木
粉が造孔材の働きをするため、従来のカーボン板より、
より空孔率の大きい多孔質カーボン板を製造することが
可能である。 また本発明の方法は、フェノール樹脂量、予備成形圧力
を適当に選択することにより実状に応じた多孔質カーボ
ン板を製造することができるという長所を有し、例えば
燃料電池に用いる電極基板のほか、フィルター、通気板
等の耐薬品、耐熱用の多孔板としても使用可能であると
いう利点を持っている。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)フェノール樹脂と木粉の混合からなる混合物を金型
中に充填し、これに室温で成形品の投影面積当たり0.
1kgf/cm^2以下のいわゆる接触圧程度の圧力を
加え成形した後、圧力を除き無圧状態で加熱してフェノ
ール樹脂を硬化させ、さらに高温で加熱炭化することを
特徴とする多孔質カーボン板の製造方法。 2)特許請求の範囲第1項記載の方法において、フェノ
ール樹脂の含有量が40〜60重量%であることを特徴
とする多孔質カーボン板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59209209A JPS6186411A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59209209A JPS6186411A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6186411A true JPS6186411A (ja) | 1986-05-01 |
Family
ID=16569159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59209209A Pending JPS6186411A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 多孔質カ−ボン板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6186411A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04164806A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-10 | Aomori Pref Gov | ウッドセラミックスの製造方法 |
US5353813A (en) * | 1992-08-19 | 1994-10-11 | Philip Morris Incorporated | Reinforced carbon heater with discrete heating zones |
KR100429741B1 (ko) * | 2001-06-20 | 2004-05-04 | 주식회사 파인셀 | 졸-겔 반응의 무기물 주형을 사용한 나노세공 탄소재료의제조방법 |
KR100440592B1 (ko) * | 2001-06-08 | 2004-07-15 | 이화형 | 열경화성수지의 식물섬유질 섬유상 요소 침투에 의한 형압성형 제품의 다공질탄소재료 제조 방법 |
EP1493723A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-01-05 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V | Verfahren zur Herstellung von Keramiken und Bauteil aus einer derartigen Keramiken sowie Vorkörper zur Herstellung einer derartigen Keramik |
KR100485649B1 (ko) * | 2002-07-31 | 2005-04-27 | 충남대학교산학협력단 | 점토-목재요소-페놀수지로 만든 복합재료의 탄화에 의한 점토-목재-세라믹 다공질 탄소재료의 제조방법 |
JP2011177114A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Toshio Eda | 通気性・保水性・吸着性を有する木炭混練粒状資材の製造方法とその使用方法 |
CN107026272A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 台湾奈米碳素股份有限公司 | 含氮碳电极的制作方法及其液流电池 |
CN112875698A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-01 | 中国科学院金属研究所 | 一种以面粉作为前驱体的分层多孔碳颗粒微波吸收剂的制备方法 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59209209A patent/JPS6186411A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5353813A (en) * | 1992-08-19 | 1994-10-11 | Philip Morris Incorporated | Reinforced carbon heater with discrete heating zones |
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EP1493723A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-01-05 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V | Verfahren zur Herstellung von Keramiken und Bauteil aus einer derartigen Keramiken sowie Vorkörper zur Herstellung einer derartigen Keramik |
DE10329822A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur Herstellung von Keramiken und Bauteil aus einer derartigen Keramik sowie Vorkörper zur Herstellung einer derartigen Keramik |
US7479249B2 (en) | 2003-06-30 | 2009-01-20 | Deutsches Zentrun Fuer Luft-Und Raumfahrt E.V. | Method for the production of ceramics |
JP2011177114A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Toshio Eda | 通気性・保水性・吸着性を有する木炭混練粒状資材の製造方法とその使用方法 |
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