JPS62108767A - 耐酸化性に優れ、電気比抵抗の小さい、等方性・高密度・高強度炭素材料の製造方法 - Google Patents

耐酸化性に優れ、電気比抵抗の小さい、等方性・高密度・高強度炭素材料の製造方法

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JPS62108767A
JPS62108767A JP60248557A JP24855785A JPS62108767A JP S62108767 A JPS62108767 A JP S62108767A JP 60248557 A JP60248557 A JP 60248557A JP 24855785 A JP24855785 A JP 24855785A JP S62108767 A JPS62108767 A JP S62108767A
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JP
Japan
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oxidation resistance
isotropic
carbon material
density
strength carbon
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勝博 長山
長沢 健
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 未発明は耐酸化性に優れた等方性ψ高密度・高強)W炭
素材料の製造方法に関するのもである。
〈従来技術とその問題・ハ〉 坩堝、シール材、原子炉用遮断材、ロケットジェットエ
ンジンのノズルなどに使用される炭素材r1は高密度・
高強度・等ブj性であることに加え、耐酸化性も要求さ
れる。
等方性争高密度・高強度炭素材料の製造方法としては、
ピッチ中から溶剤分別して得られる大学的異方性小球体
を仮焼後、成型・焼成する方法(特開昭54−1577
91号)が提案されている。
該方法において、光学的異方性小球体自身は異方性であ
るが球形であるため成型後、成型体としては等方性とな
り、また自己焼結性を有しているためバインダーを使用
することなく高密度Φ高強度の)に素材料を与える。
炭素材料は高温における耐熱性、耐薬品性、良電導性、
低熱膨張率、軽量、潤滑性、中性子減速能など優れた性
質をもつため産業上の利用分野で使1nされている。そ
の中で特に等方性・高密度・高強度炭素材料は注目をあ
びている。
しかし、炭素材料最大の難点である耐酸化性については
、一般炭素材に比べやや優れているものの、500°C
以I―の空気中では容易に酸化し、その耐酸化性を向ヒ
させることは重要な課題であった。
耐酸化性を向上させる方法として、炭化け(、s素、ア
ルミニウム、アルミナなどをコーティングする方法が行
われているが、コーティングのむも、また被膜が何らか
の原因で[1すると酸化が進行する。
リン酸化合物溶液などによる含浸処理法では酸化速度が
かなり低減されるが、高温の条件下では不十分である。
また、緻密な炭素材に対しては内部まで含浸させること
が難しく耐酸化性成分は表面付近に限られてしまう。
耐酸化性に債れた高密度Φ高強度炭素材の製造方法とし
ては、既に摩砕生コークスに炭化ホウ素、炭化けい素混
合物を配合後、成型・焼成する方法が提案されている(
特開昭59−131576号)。
しかし、摩砕生コークスに炭化ほう素・炭化けい素混合
物を配合後、成型・焼成する方法においては、耐酸化性
に優れた炭素材が製造できるが、以下のような問題点が
生じる。
1)混合・摩砕に手間がかかる。
2)電気比抵抗が大きい。
3)生コークスは600〜tooo℃の範囲で収縮が急
激に起こり大型ブロックを安定して製造することが困難
である。
〈発明の目的〉 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、高
密度・高強度・等方性に加え、耐酸イし性をも有する炭
素材料を製造する方法を提供しようとする。
〈発明の目的〉 すなわち、未発明は、ピッチ類を加熱処理して生成する
光学的異方性小球体をピッチマド1ノツクス中から分離
して得られる炭素質粉末を原料とし、該原料粉末100
重量部に対して炭化1土う素を1〜50重量部の割合で
添加令混合した後、該混合粉末を成型・焼成することを
特徴とする耐酸化性に優れた等方性・高密度や高強度炭
素材料の製造方法を提供するのもである。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
タールピッチ、石油系重質油等のピッチ類を350〜5
00℃の温度範囲で熱処理後、熱処理過程で生成した光
学的異方性小球体を溶剤分別あるいは遠心分離などの方
法によりピッチマトリックス中から分取する。この光学
的異方性小球体は収縮が均一におこり、大型ブロックを
製造しやすく、また黒鉛前駆体構造をもつので電気比抵
抗も小さい。
該炭素質粉末に耐酸化性を向上させる添加剤として炭化
ほう素を炭素質粉末100@量部に対して1〜50重量
部の割合で添加混合する。
該炭化ほう素混合粉末を0.5〜2 t/c+e2の成
型圧で成型後、不活性ガス雰囲気下あるいはブリーズ中
に詰めて焼成することにより耐酸化性に優れた等方性・
高密度・高強度炭素材料を製造する。
本発明においては、この成型争焼成時にバインダーを使
用することはない。
ここで、炭化ほう素の添加量が1屯着部より少ないと耐
酸化性の向ヒは十分でなく、また50IrKe部より多
いと炭素剤の焼結を妨げ、得られる炭素材料の強度は急
激に低下する。このため炭化ほう素の添加量としては一
ヒ記l〜50重量部が必要となる。
く実 施 例〉 コールタールピッチを原料として製造した光学的異方性
小球体(炭素質粉末)をそのまま、あるいは炭素質粉末
100重量部に対し、炭化ほう素を2.10.25.4
5.60重量部添加・混合後、炭素質粉末については8
5m+*Φの金型で予備r&ダ後う八−ブレスによりQ
、55t/cm2で成型し。
2500 ’Qで焼成し、炭化ほう素混合粉末について
はアセトンを溶奴として加えた後、撹拌機で30分撹拌
後、50mmφの金型で表1に示す条件で成型・焼成を
行い炭素材料を製造した。
各1で素材料を10mm3の立方体に切り出し、酸化条
件:空気流量4 fL /win、800℃、1時間で
酸化試験を行なった。
酸化試験の結果を曲げ強度、電気比抵抗と合わせて表1
に示す。炭化ほう素を1〜50重gr部の割合で添加−
混合することにより、高強度を保つたまま電気比抵抗が
小さく、耐酸化性に優れた等方性・高密度・高強度炭素
材料が製造できた。なお、曲げ強度および電気比抵抗試
験は次のようにして行なった。
(1)曲げ強度試験 30×10×10(■)に切り出した黒鉛ブロックをス
パン20 (mm)、降下速度1 mm#+inで強度
測定を行った。
(2)電気比抵抗試験 30 X I OX I O(mi)に切り出した黒鉛
ブo−。
りを検出器スパン20 (+em)で測定した。
(測″?装置:富士科研製固有抵抗測定装置)〈発明の
効果〉 本発明によれば従来の一般炭素材料に比べ著しく耐酸化
性に優れた等方性Φ高密度・高強度炭素材料を製造する
ことができる。
本発明により製造した炭素材料は坩堝、シール材、原子
炉用遮断材、ロケットジェットエンジンのノズルなど高
密度・高強度・等方性に加え、耐酸化性が要求される炭
素材料への応用が期待される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ピッチ類を加熱処理して生成する光学的異方性小球体を
    ピッチマトリックス中から分離して得られる炭素質粉末
    を原料とし、該原料粉末100重量部に対して炭化ほう
    素を1〜50重量部の割合で添加・混合した後、該混合
    粉末を成型・焼成することを特徴とする耐酸化性に優れ
    た等方性・高密度・高強度炭素材料の製造方法。
JP60248557A 1985-11-06 1985-11-06 耐酸化性に優れ、電気比抵抗の小さい、等方性・高密度・高強度炭素材料の製造方法 Granted JPS62108767A (ja)

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Cited By (1)

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JPH05148006A (ja) * 1991-11-28 1993-06-15 Shinagawa Refract Co Ltd 炭素含有耐火物

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JPS59131576A (ja) * 1983-01-19 1984-07-28 工業技術院長 耐酸化性高強度炭素材

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