JPS6265916A - 高品位炭素質成形体の製造方法 - Google Patents
高品位炭素質成形体の製造方法Info
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- JPS6265916A JPS6265916A JP60205540A JP20554085A JPS6265916A JP S6265916 A JPS6265916 A JP S6265916A JP 60205540 A JP60205540 A JP 60205540A JP 20554085 A JP20554085 A JP 20554085A JP S6265916 A JPS6265916 A JP S6265916A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(M業上の利用分野)
本発明は高品位炭素質成形体の製造方法に関するもので
ある。より詳しくは耐熱衝撃性が良好で、高電気伝導性
を持ち、高い電極嵩密度を有する高品位炭素質成形体の
製造方法に関するものである。
ある。より詳しくは耐熱衝撃性が良好で、高電気伝導性
を持ち、高い電極嵩密度を有する高品位炭素質成形体の
製造方法に関するものである。
(従来の技術)
黒鉛電極、炭素ブラシ等の炭素質成形体は一股にピッチ
コークス、石油コークス、等の各種仮焼コークスおよび
その中間製品である未仮焼コークス更に天然黒鉛、カー
ボンブラック等の炭素質骨材を粉砕し、粒度調整を行な
った後、バインダーピッチ等の粘結剤と混合捏合し、成
形した後、この成形物をtroo〜iJo。
コークス、石油コークス、等の各種仮焼コークスおよび
その中間製品である未仮焼コークス更に天然黒鉛、カー
ボンブラック等の炭素質骨材を粉砕し、粒度調整を行な
った後、バインダーピッチ等の粘結剤と混合捏合し、成
形した後、この成形物をtroo〜iJo。
℃の温度で焼成し、更に必要に応じて2!00〜300
0℃の温度で黒鉛化処理を行なうことにより製造される
。
0℃の温度で黒鉛化処理を行なうことにより製造される
。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上記のように製造された炭素質成形体は
、その用途によって棟々の特性が要求されるが、一般的
には、高密度、高強度及び低電気比抵抗が望まれておシ
、たとえば電炉用黒鉛電極は近年のUHP (大電力)
操業の拡大に伴ない、電流密度を抑えるために大型化す
る傾向にあり、電炉使用時の熱スポーリングに耐えるよ
う低熱膨張係数でかつ高強度、低電気比抵抗および高密
度の高特性電極が望まれる。
、その用途によって棟々の特性が要求されるが、一般的
には、高密度、高強度及び低電気比抵抗が望まれておシ
、たとえば電炉用黒鉛電極は近年のUHP (大電力)
操業の拡大に伴ない、電流密度を抑えるために大型化す
る傾向にあり、電炉使用時の熱スポーリングに耐えるよ
う低熱膨張係数でかつ高強度、低電気比抵抗および高密
度の高特性電極が望まれる。
これら高特性化の方法として、一般的には電極製造にお
いて最密充填を与える粒度配合の選定や、混捏トルクの
強化、真空脱気等の方法等がとられているが、これら操
作法や工学的な手法の工夫のみでは自ずから限界があっ
て十分に満足し得る水準に到達し難い難点がある。
いて最密充填を与える粒度配合の選定や、混捏トルクの
強化、真空脱気等の方法等がとられているが、これら操
作法や工学的な手法の工夫のみでは自ずから限界があっ
て十分に満足し得る水準に到達し難い難点がある。
(問題点を解決する手段)
そこで、本発明者らは、密度、強度及び電気伝導性等の
物性が大喝に改善向上された高品位炭素質成形体を製造
すべく検討した結果、特定の添加物を配合することにエ
フ上記物注が大幅な改善がなされることを見い出し本発
明に到達した。
物性が大喝に改善向上された高品位炭素質成形体を製造
すべく検討した結果、特定の添加物を配合することにエ
フ上記物注が大幅な改善がなされることを見い出し本発
明に到達した。
すなわち、本発明の目的は炭素質成形体として求められ
る各樵物性が改善同上された高品位炭素質成形体の製造
方法、特にかかる特性を有する襄鋼炉用黒鉛電極の製造
方法を提供することにある。
る各樵物性が改善同上された高品位炭素質成形体の製造
方法、特にかかる特性を有する襄鋼炉用黒鉛電極の製造
方法を提供することにある。
この目的は、炭素質骨材および粘結剤Iを混合し成形し
たのち熱処理することによシ炭素質成形体を製造するに
際し、炭素質物質とキノリンネ溶分75重量Δ以下でト
ルエン不溶分eo重量%以下の瀝青物とを炭素質物質/
重量部に対して瀝青物を04−5玉量部の割合で混合し
、得られた混合物を加熱攪拌して得られたトルエン不溶
分70重量%以上の熱処理物を添加配合することによシ
達成される。
たのち熱処理することによシ炭素質成形体を製造するに
際し、炭素質物質とキノリンネ溶分75重量Δ以下でト
ルエン不溶分eo重量%以下の瀝青物とを炭素質物質/
重量部に対して瀝青物を04−5玉量部の割合で混合し
、得られた混合物を加熱攪拌して得られたトルエン不溶
分70重量%以上の熱処理物を添加配合することによシ
達成される。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明にお−て使用する炭素質骨材は、ピッチコークス
、石油コークス等の各樵仮焼コークス及びその中間製品
である未仮焼コークス、更に天然黒鉛、カーボンブラッ
ク等である。また炭素質骨材の粒径は目的の成形体の大
きさによって異なるが、一般的には最大粒径が20m以
下となっている。また粘結剤としては通常この分野で用
いられるものであれば特に限定されず各種の重質炭化水
素系物質であシ得るが、最も典型的にはいわゆるバイン
ダーピッチが好適に用いられる。炭素質物質としては鱗
片状黒鉛、生状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒(も又はピッ
チコークス、石油コークス、未仮焼コークス、炭素繊維
、カーボンブラック等が用いられる。炭素質物質の粒径
は特に制限されるものではないが、が7σミクロン以下
であるのが好ましい。また炭素質物質と混合熱処理すべ
き瀝青物としてはコールタール及びコールタールピッチ
の前駆体であるソフトピッチ、石油系重質油等のキノリ
ンネ溶分/!r重量%以下トルエン不溶分ti、o重量
S以下のものを使用するが、好ましくはキノリンネ溶分
夕重fk%以下でトルエン不溶分75重−!lS以下の
儂青物が望ましい。
、石油コークス等の各樵仮焼コークス及びその中間製品
である未仮焼コークス、更に天然黒鉛、カーボンブラッ
ク等である。また炭素質骨材の粒径は目的の成形体の大
きさによって異なるが、一般的には最大粒径が20m以
下となっている。また粘結剤としては通常この分野で用
いられるものであれば特に限定されず各種の重質炭化水
素系物質であシ得るが、最も典型的にはいわゆるバイン
ダーピッチが好適に用いられる。炭素質物質としては鱗
片状黒鉛、生状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒(も又はピッ
チコークス、石油コークス、未仮焼コークス、炭素繊維
、カーボンブラック等が用いられる。炭素質物質の粒径
は特に制限されるものではないが、が7σミクロン以下
であるのが好ましい。また炭素質物質と混合熱処理すべ
き瀝青物としてはコールタール及びコールタールピッチ
の前駆体であるソフトピッチ、石油系重質油等のキノリ
ンネ溶分/!r重量%以下トルエン不溶分ti、o重量
S以下のものを使用するが、好ましくはキノリンネ溶分
夕重fk%以下でトルエン不溶分75重−!lS以下の
儂青物が望ましい。
本発明において、炭素質物質に対するα青物の配合比は
、重量比で炭素質物X/に対してO,S倍以上j倍以下
であるが、好ましくはへ3倍以上3倍以下が望ましい。
、重量比で炭素質物X/に対してO,S倍以上j倍以下
であるが、好ましくはへ3倍以上3倍以下が望ましい。
o、r倍以下では混合加熱時攪拌が十分に行なわれず、
最終的な製品に十分な品質を与えることができない。
最終的な製品に十分な品質を与えることができない。
混合加熱時の熱処理条件は330℃以上200℃以下で
、熱処理時間は、雰囲気、圧力、温度等によって異なる
がo、rから30時間である。
、熱処理時間は、雰囲気、圧力、温度等によって異なる
がo、rから30時間である。
また加熱時の圧力は加圧下、減圧下、常圧還流下ある騒
は窒素ガス等のキャリヤーガスで揮発するガスをスイー
プ又はバブリングl−て本よく、またこれらの組合せで
も問題ない。
は窒素ガス等のキャリヤーガスで揮発するガスをスイー
プ又はバブリングl−て本よく、またこれらの組合せで
も問題ない。
本発明におりて重要なことは得られた熱処理物がトルエ
ン不溶分が’yo重量X以上、好ましくはr0〜9!r
重量えとなるように調製するこ −とである。かかる熱
処理物を60メツシユ以下に粉砕し炭素質骨材もしくは
粘結剤もしくは炭素質骨材および粘結剤との混合物に添
加配合させるが、予じめ、不活性ガスあるいは空気中で
l夕O〜3よ0℃、好ましくはコOO〜300℃の温度
で加熱処理し、不要な軽沸物を除去した後添加配合して
もよい。
ン不溶分が’yo重量X以上、好ましくはr0〜9!r
重量えとなるように調製するこ −とである。かかる熱
処理物を60メツシユ以下に粉砕し炭素質骨材もしくは
粘結剤もしくは炭素質骨材および粘結剤との混合物に添
加配合させるが、予じめ、不活性ガスあるいは空気中で
l夕O〜3よ0℃、好ましくはコOO〜300℃の温度
で加熱処理し、不要な軽沸物を除去した後添加配合して
もよい。
上記の様に熱処理物の添加配合は炭素質成形体の製造工
程にお−て添加されるが、添加配合は骨材として使用す
る炭素質骨材の配合処方の一部としてあらかじめ炭素質
骨材に混入するか、粘結剤と炭素質骨材を混捏する際に
混捏開始と同時に加えても良いし所定時間混捏を進行せ
しめた後に添加してもいずれでも良い。又粘結剤にあら
かじめ添加してお★これを炭素質骨材と一時に、又は段
階的に加える方法によっても良い。
程にお−て添加されるが、添加配合は骨材として使用す
る炭素質骨材の配合処方の一部としてあらかじめ炭素質
骨材に混入するか、粘結剤と炭素質骨材を混捏する際に
混捏開始と同時に加えても良いし所定時間混捏を進行せ
しめた後に添加してもいずれでも良い。又粘結剤にあら
かじめ添加してお★これを炭素質骨材と一時に、又は段
階的に加える方法によっても良い。
熱処理物の添加比率は種々の規準によシ決定しうるし、
又、混捏や成形その他の成形材製造の単位工程の作業性
、及び得られる成形材の目標特性によっても異なるが、
通常、該炭素質骨材に対しaOf1ilN以下、好まし
くはコO重量X以下がよい。
又、混捏や成形その他の成形材製造の単位工程の作業性
、及び得られる成形材の目標特性によっても異なるが、
通常、該炭素質骨材に対しaOf1ilN以下、好まし
くはコO重量X以下がよい。
次いで加圧成形を行ない炭素質成形体を製造するが、加
圧成形は押出成形、モールド成形、静水圧成形等の種々
の方法が採用される。次りで生成形品を焼成し、又黒鉛
化することによシ高品位炭素質成形体が得られる。
圧成形は押出成形、モールド成形、静水圧成形等の種々
の方法が採用される。次りで生成形品を焼成し、又黒鉛
化することによシ高品位炭素質成形体が得られる。
本発明によれば、特定物性を有する熱処理物を炭素質成
形体に添加配合することによシ高密度、高強度かつ高電
気伝導性を備えた高品位炭素質成形体を簡便K11i造
できるので工業的に極めて有益な発明である。
形体に添加配合することによシ高密度、高強度かつ高電
気伝導性を備えた高品位炭素質成形体を簡便K11i造
できるので工業的に極めて有益な発明である。
以下実施例によシ更に本発明を説明するが本発明はその
要旨を越えない限シ、これら実例に限定されるものでは
な−。
要旨を越えない限シ、これら実例に限定されるものでは
な−。
尚、本願中の溶剤不溶分の分析につ込てはJxS−にコ
qλ5規定の方法によるものである。
qλ5規定の方法によるものである。
又、以下の実施例及び比較例で得られた高品位炭素質成
形体の評価は全て次のようにJxS−R7,2θ−に準
拠して実施した。
形体の評価は全て次のようにJxS−R7,2θ−に準
拠して実施した。
/) 嵩密度ニオ法重量法によシ算出
2) 曲げ強度:!00kqのロードセルを装備したテ
ンシロンにより支点間 にO′Xとし定歪下で荷重し測 定した。
ンシロンにより支点間 にO′Xとし定歪下で荷重し測 定した。
3) を見比抵抗: JxS3−R7−〇2記載の電圧
降下法によシ測定した。
降下法によシ測定した。
実施例/及び比較例
炭素質物質として平均粒径aOμのピッチ系ニードルコ
ークスとタール系ソフトピッチ(キノリンネ溶分O重量
S1ベンゼン不溶分る!量%)をそれぞれ/ニーの割合
で混合し、オートクレーブにて窒素バブリングしなから
1Ito℃、た熱処理物はTI=91I重量Sであった
。この熱処理物を平均粒径eoμに粉砕した。
ークスとタール系ソフトピッチ(キノリンネ溶分O重量
S1ベンゼン不溶分る!量%)をそれぞれ/ニーの割合
で混合し、オートクレーブにて窒素バブリングしなから
1Ito℃、た熱処理物はTI=91I重量Sであった
。この熱処理物を平均粒径eoμに粉砕した。
次いで炭素質骨材としてのピッチ系ニードルコークスを
粉砕して篩分調整し、jjmθshよシ大′#i込粒3
0重量%、粗部として/ 00 meshよシ小さい粒
!O重量Sとするが、その粗部へ上記熱処理物を骨材原
料を調製した。5重量%及び10重量九添加し、相当す
るニードルコークス粉を減量してこの骨材原料のそれぞ
れio。
粉砕して篩分調整し、jjmθshよシ大′#i込粒3
0重量%、粗部として/ 00 meshよシ小さい粒
!O重量Sとするが、その粗部へ上記熱処理物を骨材原
料を調製した。5重量%及び10重量九添加し、相当す
るニードルコークス粉を減量してこの骨材原料のそれぞ
れio。
部に対しバインダーピッチを33部投入し加熱混合して
成形体用配合物とした。この配合物を押出成形機により
押出成形して長さ120mm。
成形体用配合物とした。この配合物を押出成形機により
押出成形して長さ120mm。
径コjmのテストピースをダ本採取し各々1000℃迄
焼成した。
焼成した。
この焼成体を長さ105■、径23■に加工した後、=
100℃迄加熱し30分間保持を行なった。
100℃迄加熱し30分間保持を行なった。
次いで長さ1100t、径20wrVc加工しJxS−
R7−〇コに準拠して各物性を測定した結果を笛1表r
云ナー啼今−田酔例シLで九づ為ス麩机理物を添加配合
しない場合の測定値もあわせて第1*に示す。
R7−〇コに準拠して各物性を測定した結果を笛1表r
云ナー啼今−田酔例シLで九づ為ス麩机理物を添加配合
しない場合の測定値もあわせて第1*に示す。
第1表
実施例コ及び比較例
炭素質物質として平均粒径10μの鱗片状黒鉛と実施例
/と同様のタール系ソフトピッチをそれぞれl:、2の
割合で混合しオートクレーブにて窒素バブリングしなが
らダクO℃、2.5時間加熱攪拌し加熱処理を行なった
。得られた熱処理物はTXt9重量九であった。この熱
処理物を平均粒径/Qμに粉砕した。
/と同様のタール系ソフトピッチをそれぞれl:、2の
割合で混合しオートクレーブにて窒素バブリングしなが
らダクO℃、2.5時間加熱攪拌し加熱処理を行なった
。得られた熱処理物はTXt9重量九であった。この熱
処理物を平均粒径/Qμに粉砕した。
次いで実施例/で使用したピッチ糸二一ルドコークスを
粉砕して篩分調整し、3よmeshよシ大きい粒jO重
量%、粗部として700mθθhより小さい粒jO重量
ルとするがこの粗部へ上記熱処理物の5110、/S及
び、20重1Sをそれぞれ添加し相当するニードルコー
クス粉を減量して骨材原料を調製した。この骨材原料の
それぞれioo@に対し、バインダーピッチを33部投
入し加熱混合して成形体用配合物とし、この配合物を押
出成形機によシ、押出成形し、長さ/=O閣、径、25
mのテストピースを9本採取し、各々1ooo℃迄焼成
した。更にこの焼成体を長さ/(75mm、径、23−
に加工した後コ200℃迄加熱し30分間保持を行なっ
た。
粉砕して篩分調整し、3よmeshよシ大きい粒jO重
量%、粗部として700mθθhより小さい粒jO重量
ルとするがこの粗部へ上記熱処理物の5110、/S及
び、20重1Sをそれぞれ添加し相当するニードルコー
クス粉を減量して骨材原料を調製した。この骨材原料の
それぞれioo@に対し、バインダーピッチを33部投
入し加熱混合して成形体用配合物とし、この配合物を押
出成形機によシ、押出成形し、長さ/=O閣、径、25
mのテストピースを9本採取し、各々1ooo℃迄焼成
した。更にこの焼成体を長さ/(75mm、径、23−
に加工した後コ200℃迄加熱し30分間保持を行なっ
た。
次いで長さ700m、径コOrmに加工し、J工8−R
7コOコに準拠して各物性を測定した結果を第−表に示
す。また比較例としてかかる熱処理物を添加配合しない
場合の測定値もあわせて第−表に示す。
7コOコに準拠して各物性を測定した結果を第−表に示
す。また比較例としてかかる熱処理物を添加配合しない
場合の測定値もあわせて第−表に示す。
第−表
Claims (4)
- (1)炭素質骨材および粘結剤を混合し、成形したのち
熱処理することにより炭素質成形体を製造するに際し、
炭素質物質とキノリン不溶分15重量%以下でトルエン
不溶分40重量%以下の瀝青物とを炭素質物質1重量部
に対し瀝青物を0.5〜5重量部の割合で混合し、得ら
れた混合物を350℃〜500℃の温度範囲で加熱攪拌
して得られたトルエン不溶分70重量%以上の熱処理物
を前記炭素質骨材もしくは前記粘結剤もしくは前記炭素
質骨材と前記粘結剤との混合物に添加配合することを特
徴とする高品位炭素質成形体の製造方法。 - (2)熱処理物を炭素質骨材に対し40重量%以下添加
配合することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
高品位炭素質成形体の製造方法。 - (3)瀝青物がキノリン不溶分5重量%以下でトルエン
不溶分15重量%以下であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の高品位炭素質成形体の製造方法。 - (4)炭素質成形体が製鋼炉用黒鉛電極であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の高品位炭素質成形
体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60205540A JPH0764528B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 高品位炭素質成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60205540A JPH0764528B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 高品位炭素質成形体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6265916A true JPS6265916A (ja) | 1987-03-25 |
JPH0764528B2 JPH0764528B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=16508582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60205540A Expired - Lifetime JPH0764528B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 高品位炭素質成形体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0764528B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003054539A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-26 | Fuji Seal Inc | 包装箱 |
WO2004031451A1 (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Nippon Electrode Company, Ltd. | アルミニウム精錬用カソードブロック及びその製造方法 |
JP2020164641A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 三菱ケミカル株式会社 | 生コークスの製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5184808A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-24 | Toyo Carbon Co | |
JPS5224211A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-23 | Kogyo Gijutsuin | Manufacture of carbon mold articles made from carbon or graphite stuck with methophase |
JPS5585411A (en) * | 1978-12-21 | 1980-06-27 | Mitsui Cokes Kogyo Kk | Production of isotropic high-density carbon material |
JPS56134507A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-21 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Making method of high-quality carbonaceous shaped article |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP60205540A patent/JPH0764528B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5184808A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-24 | Toyo Carbon Co | |
JPS5224211A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-23 | Kogyo Gijutsuin | Manufacture of carbon mold articles made from carbon or graphite stuck with methophase |
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JPS56134507A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-21 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Making method of high-quality carbonaceous shaped article |
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WO2004031451A1 (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-15 | Nippon Electrode Company, Ltd. | アルミニウム精錬用カソードブロック及びその製造方法 |
US7300560B2 (en) | 2002-10-07 | 2007-11-27 | Nippon Electrode Company, Ltd. | Cathode block for aluminum refining and method for production thereof |
JP2020164641A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 三菱ケミカル株式会社 | 生コークスの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0764528B2 (ja) | 1995-07-12 |
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