JPS6224391B2 - - Google Patents
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- JPS6224391B2 JPS6224391B2 JP58241777A JP24177783A JPS6224391B2 JP S6224391 B2 JPS6224391 B2 JP S6224391B2 JP 58241777 A JP58241777 A JP 58241777A JP 24177783 A JP24177783 A JP 24177783A JP S6224391 B2 JPS6224391 B2 JP S6224391B2
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- JP
- Japan
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- bonding
- materials
- weight
- carbon
- graphite
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
- B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の背景〕
本発明は、黒鉛材などの炭素材を接合するため
の接合用組成物およびその使用方法に関する。
の接合用組成物およびその使用方法に関する。
黒鉛電極その他の黒鉛材、炭素質耐火物などの
炭素材を接合する材料としては、従来、熱硬化性
樹脂を主成分とする接合材（たとえば、カーボン
セメント）が用いられている。しかしながら、こ
れらの接合剤は、合成樹脂を主成分とするため高
温度境下におかれる炭素材の接合用材料としては
用いることができず、耐用温度は通常200℃以下
である。
炭素材を接合する材料としては、従来、熱硬化性
樹脂を主成分とする接合材（たとえば、カーボン
セメント）が用いられている。しかしながら、こ
れらの接合剤は、合成樹脂を主成分とするため高
温度境下におかれる炭素材の接合用材料としては
用いることができず、耐用温度は通常200℃以下
である。
また、高炉用カーボンセメントなどの充分高温
に耐え得る接合材料も知られているが、これらの
接合材料は、主として、カーボンブロツクなどの
炭素材の目地材として機能するものであり、接合
力の点では必ずしも満足のいくものではない、と
いう問題がある。
に耐え得る接合材料も知られているが、これらの
接合材料は、主として、カーボンブロツクなどの
炭素材の目地材として機能するものであり、接合
力の点では必ずしも満足のいくものではない、と
いう問題がある。
本発明は、上述した従来の炭素材接合用材料が
有する問題点に鑑みてなされたものであり、高温
下で使用される炭素材の接合にも充分耐えること
ができ、しかも、接合力の飛躍的向上が図られた
炭素材接合用組成物とその使用方法を提供するこ
とを目的とする。
有する問題点に鑑みてなされたものであり、高温
下で使用される炭素材の接合にも充分耐えること
ができ、しかも、接合力の飛躍的向上が図られた
炭素材接合用組成物とその使用方法を提供するこ
とを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の炭素材接合
用組成物は、揮発分30〜50重量％、キノリン不溶
分50〜70重量％のバルクメソフエーズ100部と黒
鉛０〜40部とからなることを特徴とする。
用組成物は、揮発分30〜50重量％、キノリン不溶
分50〜70重量％のバルクメソフエーズ100部と黒
鉛０〜40部とからなることを特徴とする。
さらに本発明の炭素材の接合方法は、揮発分30
〜50重量％、キノリン不溶分50〜70重量％のバル
クメソフエーズ100部と黒鉛０〜40部とからなり
60メツシユ以細に粉砕された炭素材接合用組成物
を加熱してペースト状にしたのち、これを炭素材
の接合面に塗布し、接合面を接着させたまま接着
部を焼成することを特徴とする。
〜50重量％、キノリン不溶分50〜70重量％のバル
クメソフエーズ100部と黒鉛０〜40部とからなり
60メツシユ以細に粉砕された炭素材接合用組成物
を加熱してペースト状にしたのち、これを炭素材
の接合面に塗布し、接合面を接着させたまま接着
部を焼成することを特徴とする。
本発明は、人造黒鉛電極、炭素質耐火物、機械
用炭素材などの市販炭素材ならびに黒鉛材の接合
に広く適用し得る。
用炭素材などの市販炭素材ならびに黒鉛材の接合
に広く適用し得る。
本発明の炭素材接合用組成物は、揮発分30〜50
重量％、キノリン不溶分50〜70重量％のバルクメ
ソフエーズ100部と黒鉛０〜40部とからなる。
重量％、キノリン不溶分50〜70重量％のバルクメ
ソフエーズ100部と黒鉛０〜40部とからなる。
本発明において用いられるバルクメソフエーズ
とは、石油の常圧残油、減圧残油、接触分解のデ
カントオイル、熱分解タールなどの石油系重質
油、石炭タール、オイルサンド油などの炭化水素
重質油を400〜500℃の温度に加熱処理した際に熱
処理ピツチ中に生成するメソフエーズ小球体（メ
ソカーボンマイクロビーズ）を凝集合体させて母
相ピツチから分離したものを意味し、化学的、物
理的な活性に富む物質である。
とは、石油の常圧残油、減圧残油、接触分解のデ
カントオイル、熱分解タールなどの石油系重質
油、石炭タール、オイルサンド油などの炭化水素
重質油を400〜500℃の温度に加熱処理した際に熱
処理ピツチ中に生成するメソフエーズ小球体（メ
ソカーボンマイクロビーズ）を凝集合体させて母
相ピツチから分離したものを意味し、化学的、物
理的な活性に富む物質である。
このようなバルクメソフエーズの製造方法の一
例は、本出願人に係る特開昭57―200213号公報に
開示されている。さらにこのバルクメソフエーズ
を製造するための装置は、本出願人に係る特願昭
57―139467号公報に開示されている。
例は、本出願人に係る特開昭57―200213号公報に
開示されている。さらにこのバルクメソフエーズ
を製造するための装置は、本出願人に係る特願昭
57―139467号公報に開示されている。
本発明で用いるバルクメソフエーズは揮発分30
〜50重量％、キノリン不溶分50〜70重量％である
ことが好ましい。
〜50重量％、キノリン不溶分50〜70重量％である
ことが好ましい。
このようなバルクメソフエーズを得るには、上
記特開昭57―200213号公報に示されており、重質
油を400〜500℃の温度に加熱し重縮合反応を行な
わせてメソフエーズ小球体を含有するピツチを得
たのち、該ピツチを250〜400℃に冷却し、乱流を
付与することによりメソフエーズ小球体を凝集合
体化させ、マトリクスピツチから沈降分離するこ
とによりバルクメソフエーズが得られる。
記特開昭57―200213号公報に示されており、重質
油を400〜500℃の温度に加熱し重縮合反応を行な
わせてメソフエーズ小球体を含有するピツチを得
たのち、該ピツチを250〜400℃に冷却し、乱流を
付与することによりメソフエーズ小球体を凝集合
体化させ、マトリクスピツチから沈降分離するこ
とによりバルクメソフエーズが得られる。
本発明で用いるバルクメソフエーズは、揮発分
30〜50重量％、キノリン不溶分50〜70重量％であ
ることが好ましい。すなわち、揮発分が50重量％
以上では接合工程における焼成後の炭化率が低く
なり、また、キノリン不溶分が50％以下では、接
合材が炭化する際に核となる成分が少ないため炭
化した接合材自体の強度が低下すると考えられ
る。一方、バルクメソフエーズの揮発分が30％以
下の場合、あるいはキノリン不溶分が70％以上で
は、接合材をペースト状としたときの粘度が高く
なりすぎ被接合材の接合面のぬれが不充分となる
ため接合強度の低下を招くこととなる。
30〜50重量％、キノリン不溶分50〜70重量％であ
ることが好ましい。すなわち、揮発分が50重量％
以上では接合工程における焼成後の炭化率が低く
なり、また、キノリン不溶分が50％以下では、接
合材が炭化する際に核となる成分が少ないため炭
化した接合材自体の強度が低下すると考えられ
る。一方、バルクメソフエーズの揮発分が30％以
下の場合、あるいはキノリン不溶分が70％以上で
は、接合材をペースト状としたときの粘度が高く
なりすぎ被接合材の接合面のぬれが不充分となる
ため接合強度の低下を招くこととなる。
バルクメソフエーズ製造装置の運転条件（特
に、反応器の温度，滞留時間）あるいはバルクメ
ソフエーズの抜き出し温度，抜き出し速度等を調
整することにより、上述したバルクメソフエーズ
の揮発分ならびにキノリン不溶分を最適値に調整
することができる。
に、反応器の温度，滞留時間）あるいはバルクメ
ソフエーズの抜き出し温度，抜き出し速度等を調
整することにより、上述したバルクメソフエーズ
の揮発分ならびにキノリン不溶分を最適値に調整
することができる。
本発明においては、このようにして得られたバ
ルクメソフエーズ100部と黒鉛０〜40部とを混合
して炭素材接合用組成物とする。上記バルクメソ
フエーズならびに黒鉛は、各60メツシユ以細、好
ましくは200メツシユ以細に粉砕して均一に混合
して用いることができる。
ルクメソフエーズ100部と黒鉛０〜40部とを混合
して炭素材接合用組成物とする。上記バルクメソ
フエーズならびに黒鉛は、各60メツシユ以細、好
ましくは200メツシユ以細に粉砕して均一に混合
して用いることができる。
次に、上記のようにして得られた炭素材接合用
組成物で炭素材を接合する方法について説明す
る。
組成物で炭素材を接合する方法について説明す
る。
上記方法で得られた炭素材接合用組成物は、60
メツシユ以細、好ましくは200メツシユ以細に粉
砕されたものを用いる。まず、粉砕された上記接
合用組成物を、200〜250℃程度に加熱してペース
ト状にしたのち、被接合材である炭素材の接合面
に塗布して接着する。この接着工程は、被接合材
の大きさ、形状にもよるが、10Kg／cm2以上の圧
力、好ましくは50Kg／cm2以上の加圧下で行なうこ
とが望ましい。
メツシユ以細、好ましくは200メツシユ以細に粉
砕されたものを用いる。まず、粉砕された上記接
合用組成物を、200〜250℃程度に加熱してペース
ト状にしたのち、被接合材である炭素材の接合面
に塗布して接着する。この接着工程は、被接合材
の大きさ、形状にもよるが、10Kg／cm2以上の圧
力、好ましくは50Kg／cm2以上の加圧下で行なうこ
とが望ましい。
次いで接着部の焼成を行なう。焼成は、800〜
1500℃、好ましくは約1000℃の温度で行なう。
1500℃、好ましくは約1000℃の温度で行なう。
また、この焼成工程においては、接合部を２
Kg／cm2以上の圧力、好ましくは10Kg／cm2以上の圧
力で加圧することが接合力を向上させる上で望ま
しい。
Kg／cm2以上の圧力、好ましくは10Kg／cm2以上の圧
力で加圧することが接合力を向上させる上で望ま
しい。
この焼成工程によつて、炭素材接合用組成物は
炭化し、被接合材である炭素材を強固に接合する
とともに、接合用組成物自身が炭化されているた
め高温環境下においても十分使用に耐えうるもの
となる。
炭化し、被接合材である炭素材を強固に接合する
とともに、接合用組成物自身が炭化されているた
め高温環境下においても十分使用に耐えうるもの
となる。
実施例 １
被接合材として、市販の人造黒鉛電極を直径20
mm、長さ50mmに切り出したものを使用した。炭素
材接合用組成物（以下、接合材という）として
は、揮発分41.8％，キノリン不溶分57.6％の性状
を有するバルクメソフエーズを60メツシユ以細に
粉砕したものを用意した。
mm、長さ50mmに切り出したものを使用した。炭素
材接合用組成物（以下、接合材という）として
は、揮発分41.8％，キノリン不溶分57.6％の性状
を有するバルクメソフエーズを60メツシユ以細に
粉砕したものを用意した。
まず、上記接合材を250℃に加熱してペースト
状とした。次いで、このペースト状接合材を被接
合材の一方の接合部に塗布し、直ちにこれに他方
の被接合材の接合部を接着させて、接着部を32
Kg／cm2の荷重で加圧した状態で保持した。
状とした。次いで、このペースト状接合材を被接
合材の一方の接合部に塗布し、直ちにこれに他方
の被接合材の接合部を接着させて、接着部を32
Kg／cm2の荷重で加圧した状態で保持した。
次いで、この接合した試材を、接合面に対して
10Kg／cm2の荷重をかけながら200℃／時間の昇温
速度で加熱し、1000℃で１時間焼成した。
10Kg／cm2の荷重をかけながら200℃／時間の昇温
速度で加熱し、1000℃で１時間焼成した。
このようにして接合された炭素材の接合強度を
測定するため４点曲げ試験（下部スパン８cm、上
部スパン４cm）を行なつた。接合強度は105Kg／
cm2であつた。
測定するため４点曲げ試験（下部スパン８cm、上
部スパン４cm）を行なつた。接合強度は105Kg／
cm2であつた。
実施例 ２
接合材として、前記実施例１で用いたバルクメ
ソフエーズ100部と200メツシユ以細に粉砕した黒
鉛粉を20部とを均一に混合したものを用意した。
ソフエーズ100部と200メツシユ以細に粉砕した黒
鉛粉を20部とを均一に混合したものを用意した。
次いで、実施例１と同様の方法で、黒鉛電極
（直径20mm，長さ50mm）を接合した。
（直径20mm，長さ50mm）を接合した。
実施例１と同様の方法で４点曲げ試験により接
合強度を測定したところ、接合部以外の箇所で黒
鉛電極が折損し、被接合材自体の強度以上の十分
な接合強度があることが認められた。
合強度を測定したところ、接合部以外の箇所で黒
鉛電極が折損し、被接合材自体の強度以上の十分
な接合強度があることが認められた。
比較例
接合材として、市販のコールタール系硬ピツチ
を60メツシユ以細に粉砕したものを用いた。被接
合材としては、実施例１，２と同じ黒鉛電極を用
いた。まず上記接合材を100℃に加熱してペース
ト状にしたのち、実施例１と同様の条件で黒鉛電
極の接合を行なつた。
を60メツシユ以細に粉砕したものを用いた。被接
合材としては、実施例１，２と同じ黒鉛電極を用
いた。まず上記接合材を100℃に加熱してペース
ト状にしたのち、実施例１と同様の条件で黒鉛電
極の接合を行なつた。
接合後、実施例１と同様の方法で接合強度を測
定した。測定値は、20Kg／cm2であり、実施例１，
２と比較して著しく低い接合強度を示した。
定した。測定値は、20Kg／cm2であり、実施例１，
２と比較して著しく低い接合強度を示した。
上記実施例および比較例の結果から明らかなよ
うに、本発明の炭素材接合用組成物およびこの接
合用組成物を用いた炭素材の接合方法によれば、
従来の接合材で接合したものにくらべて接合強度
の飛躍的な向上を図ることができる。
うに、本発明の炭素材接合用組成物およびこの接
合用組成物を用いた炭素材の接合方法によれば、
従来の接合材で接合したものにくらべて接合強度
の飛躍的な向上を図ることができる。
また、本発明によれば、従来の合成樹脂を主成
分とする接合材と異なり、耐熱性にすぐれ、高温
下での使用にも十分耐えうるという効果がある。
分とする接合材と異なり、耐熱性にすぐれ、高温
下での使用にも十分耐えうるという効果がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 揮発分30〜50重量％、キノリン不溶分50〜70
重量％のバルクメソフエーズ100部と黒鉛０〜40
部とからなることを特徴とする、 炭素材接合用組成物。 ２ 揮発分30〜50重量％、キノリン不溶分50〜70
重量％のバルクメソフエーズ100部と黒鉛０〜40
部からなり60メツシユ以細に粉砕された炭素材接
合用組成物を加熱してペースト状にしたのち、こ
れを炭素材の接合面に塗布し、接合面を接着させ
たまま接着部を焼成することを特徴とする、炭素
材の接合方法。 ３ 前記炭素材接合用組成物の粒度が200メツシ
ユ以細である、特許請求の範囲第２項に記載の方
法。 ４ 前記接着部の焼成を800〜1500℃の温度で行
なう、特許請求の範囲第２項または第３項に記載
の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24177783A JPS60131872A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 炭素材接合用組成物およびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24177783A JPS60131872A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 炭素材接合用組成物およびその使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131872A JPS60131872A (ja) | 1985-07-13 |
| JPS6224391B2 true JPS6224391B2 (ja) | 1987-05-28 |
Family
ID=17079364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24177783A Granted JPS60131872A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 炭素材接合用組成物およびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131872A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818640A (en) * | 1985-09-25 | 1989-04-04 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Carbonaceous composite product produced by joining carbonaceous materials together by tetrafluoroethylene resin, and process for producing the same |
| CN103420358B (zh) * | 2013-08-02 | 2014-12-10 | 鲁南煤化工研究院 | 中间相炭微球的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53133216A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-20 | Inoue Japax Res | Method of bonding graphite articles |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP24177783A patent/JPS60131872A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53133216A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-20 | Inoue Japax Res | Method of bonding graphite articles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60131872A (ja) | 1985-07-13 |
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