JPS626984B2 - - Google Patents

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JPS626984B2
JPS626984B2 JP57183474A JP18347482A JPS626984B2 JP S626984 B2 JPS626984 B2 JP S626984B2 JP 57183474 A JP57183474 A JP 57183474A JP 18347482 A JP18347482 A JP 18347482A JP S626984 B2 JPS626984 B2 JP S626984B2
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JP
Japan
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silicon carbide
resin
composite porous
porous body
carbon composite
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Application number
JP57183474A
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Japanese (ja)
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JPS5973480A (en
Inventor
Chiaki Marumo
Masao Hayashi
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Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5973480A publication Critical patent/JPS5973480A/en
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体
の製造法に関する。 炭化珪素は高温での強度が大きく、耐蝕性、耐
酸化性に優れており、その焼結体は高温耐蝕材料
や構造材料として着目されている。この様な特性
を有する炭化珪素焼結体の製造法としては、気相
反応法、反応焼結法、ホツトプレス法など種々の
方法が検討されているが、複雑なる形状物を容易
に得ることが困難であるのが現状である。また炭
化珪素は高強度にして硬いため焼結体の後加工が
困難であり、このことも用途の拡大を阻む大きな
要因となつている。 またガラス状炭素も高強度にして耐蝕性、断熱
性に優れた材料として着目され、ガラス状炭素の
緻密体(例えば特公昭56―22836号公報)やガラ
ス状炭素多孔体(例えば特開昭56―145108号公
報)の製造法が提案されているが該製造法に於て
は焼成時の重量減少や変形が大きく生産性が悪い
という欠点があり、より効率のよい製造法の検討
が望まれている。 また優れた断熱性とともに耐蝕性流体に対する
庶へい性が要求される用途に適合する材料として
は、微小な気孔径よりなる適切な気孔率を有する
多孔体であることが望まれる。 本発明者等は、既存の方法の有する上述の諸問
題点に鑑み鋭意研究を続けた結果本発明を完成し
たものであつて、その目的とするところは、高温
での断熱性、化学的安定性、耐蝕性が優れかつ加
工性が良好で、更に製造時の焼成工程に於ける重
量減少及び変形の少ない炭化珪素/ガラス状炭素
複合多孔体の製造法を提供するにある。本発明の
他の目的及び効果は以下の記載から明らかにされ
よう。 上述の目的は炭化珪素微粉末と熱硬化性樹脂溶
液とを気孔形成材とともに混合し、硬化反応処理
後非酸化性雰囲気中で焼成することを特徴とする
炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体の製造法によ
り達成される。 本発明に用いる炭化珪素微粉末としてはα―
SiC,β―SiCのどちらでもよく、また粒径は0.1
〜100μm程度のものを用いることが出来るが、
特に0.5〜50μmの範囲のものが好ましい。 本発明に用いる熱硬化性樹脂としてはフエノー
ル樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が
挙げられ、これらは単独で用いても併用してもよ
い。 上記熱硬化性樹脂のうち非酸化性雰囲気中での
熱分解による炭化収率の高いフエノール樹脂及び
フラン樹脂は特に好ましく、樹脂の硬化処理操作
時の取扱い易さ等を考慮するとフエノール樹脂が
最適であり、次にフラン樹脂が好適である。 フエノール樹脂は、レゾール樹脂とノボラツク
樹脂との2種類に分かれる。レゾール樹脂は、フ
エノール類をアルデヒド類と塩基性触媒の存在下
で反応させることにより製造されるところの初期
生成物であり、通常メチロール基に富む分子量約
600までの自己熱架橋性の樹脂である。特にフエ
ノール1モルに対し1.5〜3.5モルのアルデヒド類
をやや過剰のアルカリ触媒の存在下で反応させて
得られる初期縮合物を安定な水溶性の状態に保た
せることにより得られる水溶性レゾールは、取扱
いが容易で本発明に用いる熱硬化性樹脂として最
も望ましい。 レゾール樹脂の製造に用いるフエノール類とし
ては、最も一般的には、フエノール及びクレゾー
ルが挙げられる。しかし、他のフエノール類も使
用することが出来、例えば該フエノール類として
は、フエノール、o―クレゾール、m―クレゾー
ル、p―クレゾール、2,3―キシレノール、
2,5―キシレノール、2,4―キシレノール、
2,6―キシレノール、3,4―キシレノール、
3,5―キシレノール、o―エチルフエノール、
m―エチルフエノール、p―エチルフエノール、
p―フエニルフエノール、p―tert―ブチルフエ
ノール、p―tert―アミノフエノール、ビスフエ
ノールA、レゾルシノール及びこれらフエノール
類の混合物等が挙げられる。 このフエノール類と重縮合するために用いるア
ルデヒド類としては、ホルムアルデヒドが最も一
般的である。しかし、パラホルムアルデヒド、ヘ
キサメチレンテトラミン、フルフラール並びにグ
ルタルアルデヒド、アジポアルデヒド及びグリオ
キサール等のモノアルデヒド及びジアルデヒドも
使用し得る。 レゾール樹脂合成反応に用いる塩基性触媒とし
ては、カセイアルカリ、炭酸アルカリ、水酸化バ
リウム、水酸化カルシウム、アンモニア、第4級
アンモニウム化合物、アミン類等の公知のものを
使用すればよく、カセイソーダあるいはアンモニ
アが最も一般的に用いられる。 ノボラツク樹脂は、前記レゾール樹脂の製造に
際して用いたと同様のフエノール類と、前記レゾ
ール樹脂の製造に際して用いたと同様のアルデヒ
ド類とを、しゆう酸、ぎ酸、酢酸、ハロゲン化
酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸類、塩
酸、硫酸、過塩素酸、りん酸等の無機酸類等の酸
性触媒の存在下に加熱しながら反応させることに
より製造することのできる分子量300〜2000程度
の未硬化で溶融可能な熱可塑性樹脂がある。 フラン樹脂としてはフルフリルアルコール樹
脂、フリフリルアルコールフエノール樹脂、フル
フラール樹脂、フルフラールフエノール樹脂、フ
ルフールケトン樹脂等が挙げられ、これらの樹脂
の硬化剤としては、例えば塩酸アニリン、パラト
ルエンスルホン酸等の有機酸を用いることができ
る。 ユリア樹脂、メラミン樹脂は、それぞれ、尿素
―ホルムアルデヒド、メラミン―ホルムアルデヒ
ドの初期縮合物であり水溶性を有するので取扱い
が容易である。これらの硬化剤としては塩酸、硫
酸等の無機酸やしゆう酸ジメチルエステルのよう
なカルボン酸エステル類、エチルアミン塩酸塩や
トリエタノールアミン塩酸塩のようなアミン類の
塩酸塩を用いることが出来る。 エポキシ樹脂としては最も一般的には、ビスフ
エノールAとエピクロルヒドリンとをアルカリの
存在下で反応して得られる液状のビスフエノール
型エポキシ樹脂を用いることが出来る。エポキシ
樹脂は、メタノール、トルエン、キシレン等の溶
媒により適度の濃度に希釈し、アミン類、有機酸
等を硬化剤として加えて使用すればよい。 本発明に用いる気孔形成材としては澱粉その他
の有機性の微粉末或は昇華性を有する化合物の微
粉末等を用いることが出来る。粉末の種類及び大
きさは目的とする多孔体の孔径に応じて適宜選定
すればよい。 本発明の炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体を
製造する場合には、所定の濃度の熱硬化性樹脂溶
液と炭化珪素微粉末とを気孔形成材とともに混合
し、必要ならば硬化剤を加えて硬化反応を行なつ
た後洗浄し、非酸化性雰囲気中で800℃以上で焼
成すればよい。 レゾール樹脂またはノボラツク樹脂等のフエノ
ール樹脂は、例えばメタノール、アセトン等の溶
媒に適当量溶解し、所定の濃度のフエノール樹脂
を調製して使用するとよい。またレゾール樹脂と
しては、水溶性レゾールを用いると取扱いが容易
で好適である。レゾール樹脂の場合には、上記溶
液に更に必要ならば硬化用の酸触媒としてパラト
ルエンスルホン酸、フタール酸などの有機酸をあ
らかじめ少量添加してもよい。 ノボラツク樹脂の場合には、メタノール、アセ
トン等の溶媒に適当量溶解した所定濃度の溶液に
更に架橋剤を溶解して用いればよい。 架橋剤としては、最も一般的にはヘキサメチレ
ンテトラミンを用いることができるがその他にも
パラホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、ア
ジポアルデヒド及びグリオキサールのようなアル
デヒド類と酸またはアルカリを併用してもよい。 フラン樹脂の場合には該フラン樹脂をアセト
ン、ベンゼン等の溶媒に溶かし、更に塩酸アニリ
ン、パラトルエンスルホン酸等の硬化剤を樹脂固
形分の0.2〜1%程度混入した溶液を用いればよ
い。 ユリア樹脂、メラミン樹脂の場合には該樹脂の
水溶液に、酸触媒等を硬化剤として数%程度混入
した溶液を用いればよい。 またエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
は、焼成時の炭化収率等を考慮するとフエノール
樹脂、フラン樹脂等と併用することが望ましい。 上記の如く、溶媒に溶かした所定濃度の熱硬化
性樹脂に炭化珪素微粉末及び気孔形成材を加えて
撹拌混合し、所望の形状の型枠に移し加熱して硬
化反応を完了させた後、型枠より取出した成型物
を水で洗浄する。 成型物の形状は目的、用途、要求性能に応じて
板状、円筒状、その他自由に選択することが可能
である。 本発明の炭化珪素/熱硬化性樹脂多孔体の焼成
は非酸化性雰囲気中、即ち減圧下、又はアルゴン
ガス、ヘリウムガス等の不活性ガス、水素ガス、
窒素ガス等の中で、少なくとも800℃、好ましく
は1000℃以上に加熱して行なう。 上記の如くして得られる炭化珪素/ガラス状炭
素複合多孔体中の炭化珪素含有量は、通常60〜90
重量%、好ましくは65〜85重量%、最も好ましく
は70〜80である。また炭化珪素/ガラス状炭素複
合多孔体の気孔率は、通常40〜80重量%、好まし
くは45〜70重量%である。 該炭化珪素/ガラス状炭素多孔体を製造するに
当たり、炭化珪素含有量が少な過ぎると焼成時の
重量減少や変形が大きくなり、生産効率や生品の
歩留りが低下する傾向にある。 また、炭化珪素含有量が多過ぎると炭化珪素微
粉子とガラス状炭素との結合が弱くなり複合多孔
体の強度が著しく低下して好ましくない。 炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体の気孔率
は、炭化珪素、熱硬化性樹脂固形分量と溶媒の比
率及び気孔形成材の量によつて変わり、炭化珪
素、熱硬化性樹脂固形分量が増加する程気孔率が
低下し、溶媒量及び気孔形成材量が多い程気孔率
は増大する。炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体
の気孔率が大きすぎると強度低下が著しく、かつ
断熱性が低下する傾向にある。 また気孔率が低過ぎるような配合組成では、製
造時の作業性が悪く原料を均一に混合することが
困難であり、良好なる炭化珪素/ガラス状炭素複
合多孔体が得られない。 本発明によつて得られた炭化珪素/ガラス状炭
素多孔体の気孔径は通常0.1〜50μmに分布し、
特に0.5〜10μm程度の気孔径が大半を占める。
該炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体は、耐蝕
性、断熱性が極めて良好であり、高温断熱材、腐
蝕性流体の遮へい材や、電気炉用治具として好適
である。 該炭化珪素/ガラス状炭素多孔体は上記の用途
の他に、軽量構造材、研削材・発熱体、熱処理治
具としても使用出来る。 次に実施例により本発明を具体的に説明する。 実施例 1 固形分濃度65重量%の水溶性レゾール樹脂溶液
(住友デユレズ(株)製品、スミライトレジン
PR961A)を所定量加熱し、60℃になつたところ
で、あらかじめ70℃で糊化した小麦粉澱粉200g
を加えて撹拌しながら70〜80℃で15分間撹拌し
た。 この溶液を40℃に冷却後平均粒径2μmのβ―
炭化珪素微粉末を所定量加えて十分に撹拌混合
し、更に硬化剤としてパラトルエンスルホン酸を
水溶性レゾール樹脂に対して20重量%加えて撹拌
した。 該混合液を円柱状型枠に注型し、80℃で24時間
加熱して硬化反応を行なつた後型より取出し、シ
ヤワーで8時間洗浄を行ない酸触媒等を洗い流し
た後乾燥して、250mm〓×60mmtの炭化珪素/フエ
ノール樹脂複合多孔体を得た。 上記の如くして得られた複合多孔体を電気炉に
入れ、窒素雰囲気中で20℃/hrで昇温し、1000℃
に1時間保持して焼成し、炭化珪素/ガラス状炭
素複合多孔体を得た。 炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体の仕込組
成、焼成による重量及び体積変化及び得られた炭
化珪素/ガラス状炭素複合多孔体の特性を第1表
に示す。 第1表に於て炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔
体中のSiC含有量は、該複合多孔体を空気中で
900℃で48時間保持してガラス状炭素を燃焼させ
た後の炭化珪素重量を測定することにより決定し
た。 また耐蝕性は該炭化珪素/ガラス状炭素複合多
孔体をCO2/H2O混合雰囲気中(モル比CO2
H2O=1:1流量5/min)、950℃に4時間保
持した場合の重量保持率により評価した。第1表
からわかるように炭化珪素/ガラス状炭素複合多
孔体の炭化珪素含有量が60〜90重量%で製造時の
作業性及び試料状態が良好で耐蝕性の優れた多孔
体が得られた。
The present invention relates to a method for producing a silicon carbide/glassy carbon composite porous body. Silicon carbide has high strength at high temperatures and excellent corrosion resistance and oxidation resistance, and its sintered body is attracting attention as a high temperature corrosion resistant material and a structural material. Various methods such as gas phase reaction method, reaction sintering method, and hot pressing method are being considered as methods for manufacturing silicon carbide sintered bodies having such characteristics, but it is difficult to easily obtain products with complex shapes. The current situation is that it is difficult. Furthermore, since silicon carbide has high strength and is hard, post-processing of the sintered body is difficult, and this is also a major factor preventing the expansion of its uses. Glassy carbon has also attracted attention as a material with high strength, excellent corrosion resistance, and heat insulation properties. 145108) has been proposed, but this manufacturing method has the disadvantage of large weight loss and deformation during firing and low productivity, and it is desirable to consider a more efficient manufacturing method. ing. Further, as a material suitable for applications requiring excellent heat insulation properties and resistance to corrosion-resistant fluids, a porous body having an appropriate porosity and consisting of minute pore diameters is desired. The present inventors have completed the present invention as a result of intensive research in view of the above-mentioned problems of existing methods. It is an object of the present invention to provide a method for producing a silicon carbide/glass-like carbon composite porous body which has excellent properties, excellent corrosion resistance, and good workability, and further reduces weight loss and deformation during the firing process during production. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description. The above object is to produce a silicon carbide/glassy carbon composite porous material, which is characterized in that silicon carbide fine powder and a thermosetting resin solution are mixed together with a pore-forming material, and then fired in a non-oxidizing atmosphere after a curing reaction treatment. This is achieved through manufacturing methods. The silicon carbide fine powder used in the present invention is α-
Either SiC or β-SiC may be used, and the particle size is 0.1
~100μm can be used, but
Particularly preferred is one in the range of 0.5 to 50 μm. Examples of the thermosetting resin used in the present invention include phenol resin, furan resin, melamine resin, urea resin, epoxy resin, and unsaturated polyester resin, and these may be used alone or in combination. Among the thermosetting resins mentioned above, phenolic resins and furan resins are particularly preferred because they have a high carbonization yield through thermal decomposition in a non-oxidizing atmosphere, and phenolic resins are most suitable in terms of ease of handling during resin curing operations. Furan resin is the next most preferred. Phenol resins are divided into two types: resol resins and novolac resins. Resole resins are initial products produced by reacting phenols with aldehydes in the presence of basic catalysts, and are usually rich in methylol groups and have a molecular weight of about
It is a self-thermal crosslinking resin up to 600%. In particular, water-soluble resols are obtained by reacting 1.5 to 3.5 moles of aldehydes per mole of phenol in the presence of a slightly excess alkali catalyst, and keeping the initial condensate in a stable water-soluble state. It is easy to handle and is the most desirable thermosetting resin for use in the present invention. Phenols used in the production of resol resins most commonly include phenols and cresols. However, other phenols can also be used, such as phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol,
2,5-xylenol, 2,4-xylenol,
2,6-xylenol, 3,4-xylenol,
3,5-xylenol, o-ethylphenol,
m-ethylphenol, p-ethylphenol,
Examples include p-phenylphenol, p-tert-butylphenol, p-tert-aminophenol, bisphenol A, resorcinol, and mixtures of these phenols. Formaldehyde is the most common aldehyde used for polycondensation with this phenol. However, monoaldehydes and dialdehydes such as paraformaldehyde, hexamethylenetetramine, furfural and glutaraldehyde, adipaldehyde and glyoxal may also be used. As the basic catalyst used in the resol resin synthesis reaction, known catalysts such as caustic alkali, alkali carbonate, barium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia, quaternary ammonium compounds, and amines may be used. is most commonly used. The novolac resin is prepared by adding the same phenols used in the production of the resol resin and the same aldehydes used in the production of the resol resin to oxalic acid, formic acid, acetic acid, halogenated acid, and p-toluenesulfonic acid. Uncured and meltable with a molecular weight of about 300 to 2000, it can be produced by reacting while heating in the presence of an acid catalyst such as organic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid, etc., and inorganic acids such as phosphoric acid. There are thermoplastic resins. Furan resins include furfuryl alcohol resin, furfuryl alcohol phenol resin, furfural resin, furfural phenol resin, furfur ketone resin, etc., and curing agents for these resins include, for example, aniline hydrochloride, para-toluenesulfonic acid, etc. Organic acids can be used. Urea resin and melamine resin are initial condensates of urea-formaldehyde and melamine-formaldehyde, respectively, and are water-soluble and therefore easy to handle. As these curing agents, inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, carboxylic acid esters such as dimethyl oxalate, and amine hydrochlorides such as ethylamine hydrochloride and triethanolamine hydrochloride can be used. The most commonly used epoxy resin is a liquid bisphenol type epoxy resin obtained by reacting bisphenol A and epichlorohydrin in the presence of an alkali. The epoxy resin may be used by diluting it to an appropriate concentration with a solvent such as methanol, toluene, or xylene, and adding amines, organic acids, or the like as a curing agent. As the pore-forming material used in the present invention, starch or other organic fine powder, or fine powder of a sublimable compound, etc. can be used. The type and size of the powder may be appropriately selected depending on the pore diameter of the intended porous body. When producing the silicon carbide/vitreous carbon composite porous body of the present invention, a thermosetting resin solution of a predetermined concentration and silicon carbide fine powder are mixed together with a pore-forming material, and if necessary, a curing agent is added. After performing the curing reaction, it may be washed and fired at 800° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere. A phenolic resin such as a resol resin or a novolak resin may be dissolved in an appropriate amount in a solvent such as methanol or acetone to prepare a phenolic resin having a predetermined concentration before use. Further, as the resol resin, it is preferable to use a water-soluble resol because it is easy to handle. In the case of a resol resin, if necessary, a small amount of an organic acid such as paratoluenesulfonic acid or phthalic acid may be added in advance to the solution as an acid catalyst for curing. In the case of a novolac resin, a crosslinking agent may be further dissolved in a solution of a predetermined concentration in which an appropriate amount is dissolved in a solvent such as methanol or acetone. As the crosslinking agent, hexamethylenetetramine can be most commonly used, but aldehydes such as paraformaldehyde, glutaraldehyde, adipaldehyde and glyoxal, and acids or alkalis may also be used in combination. In the case of furan resin, a solution may be used in which the furan resin is dissolved in a solvent such as acetone or benzene, and further a curing agent such as aniline hydrochloride or paratoluenesulfonic acid is mixed in at about 0.2 to 1% of the solid content of the resin. In the case of urea resin or melamine resin, a solution prepared by mixing several percent of an acid catalyst or the like as a curing agent into an aqueous solution of the resin may be used. Furthermore, it is desirable to use epoxy resin, unsaturated polyester resin, etc. in combination with phenolic resin, furan resin, etc., considering the carbonization yield during firing. As mentioned above, silicon carbide fine powder and pore forming material are added to a thermosetting resin of a predetermined concentration dissolved in a solvent, stirred and mixed, transferred to a mold of a desired shape and heated to complete the curing reaction, The molded product taken out from the mold is washed with water. The shape of the molded product can be freely selected from plate-like, cylindrical, etc. depending on the purpose, use, and required performance. The silicon carbide/thermosetting resin porous body of the present invention is fired in a non-oxidizing atmosphere, that is, under reduced pressure, or using an inert gas such as argon gas or helium gas, hydrogen gas,
This is carried out by heating to at least 800°C, preferably 1000°C or higher in nitrogen gas or the like. The silicon carbide content in the silicon carbide/glassy carbon composite porous body obtained as described above is usually 60 to 90%.
% by weight, preferably 65-85%, most preferably 70-80. Further, the porosity of the silicon carbide/vitreous carbon composite porous body is usually 40 to 80% by weight, preferably 45 to 70% by weight. When producing the silicon carbide/glass-like carbon porous body, if the silicon carbide content is too low, weight loss and deformation during firing will increase, and production efficiency and yield of raw products will tend to decrease. Moreover, if the silicon carbide content is too large, the bond between the silicon carbide fine powder and the glassy carbon becomes weak, and the strength of the composite porous body decreases significantly, which is not preferable. The porosity of the silicon carbide/glass-like carbon composite porous material changes depending on the ratio of silicon carbide and thermosetting resin solid content to the solvent and the amount of pore-forming material, and the solid content of silicon carbide and thermosetting resin increases. The porosity decreases as the amount of solvent and the amount of pore-forming material increase. If the porosity of the silicon carbide/glass-like carbon composite porous body is too large, the strength tends to decrease significantly and the heat insulation properties tend to decrease. Furthermore, if the porosity is too low, workability during production is poor and it is difficult to mix the raw materials uniformly, making it impossible to obtain a good silicon carbide/glass-like carbon composite porous body. The pore diameter of the silicon carbide/glassy carbon porous material obtained by the present invention is usually distributed in the range of 0.1 to 50 μm,
In particular, most of the pores have a diameter of about 0.5 to 10 μm.
The silicon carbide/glass-like carbon composite porous body has extremely good corrosion resistance and heat insulation properties, and is suitable as a high-temperature heat insulating material, a shielding material for corrosive fluids, and a jig for an electric furnace. In addition to the above-mentioned uses, the silicon carbide/glass-like carbon porous body can also be used as a lightweight structural material, an abrasive material/heating element, and a heat treatment jig. Next, the present invention will be specifically explained with reference to Examples. Example 1 A water-soluble resol resin solution with a solid content concentration of 65% by weight (Sumitomo Durez Co., Ltd. product, Sumilite Resin)
PR961A) to a specified amount and when it reaches 60℃, add 200g of wheat flour starch that has been gelatinized at 70℃.
was added and stirred at 70 to 80°C for 15 minutes while stirring. After cooling this solution to 40℃, β-
A predetermined amount of silicon carbide fine powder was added and thoroughly stirred and mixed, and further, 20% by weight of para-toluenesulfonic acid was added as a hardening agent based on the water-soluble resol resin and stirred. The mixed solution was poured into a cylindrical mold, heated at 80°C for 24 hours to perform a curing reaction, then taken out from the mold, washed with a shower for 8 hours to wash away the acid catalyst, etc., and then dried. A silicon carbide/phenol resin composite porous body of 250 mm × 60 mm t was obtained. The composite porous body obtained as described above was placed in an electric furnace and heated at a rate of 20°C/hr in a nitrogen atmosphere to 1000°C.
The mixture was held for 1 hour and fired to obtain a silicon carbide/glassy carbon composite porous body. Table 1 shows the charged composition of the silicon carbide/vitreous carbon composite porous body, weight and volume changes due to firing, and properties of the obtained silicon carbide/vitreous carbon composite porous body. In Table 1, the SiC content in the silicon carbide/glassy carbon composite porous material is determined when the composite porous material is exposed to air.
It was determined by measuring the weight of silicon carbide after burning the glassy carbon by holding it at 900°C for 48 hours. In addition, the corrosion resistance of the silicon carbide/glassy carbon composite porous material is measured in a CO 2 /H 2 O mixed atmosphere (molar ratio CO 2 /H 2 O).
H 2 O = 1:1 flow rate 5/min) and the weight retention rate when held at 950°C for 4 hours was evaluated. As can be seen from Table 1, the silicon carbide/glassy carbon composite porous body had a silicon carbide content of 60 to 90% by weight, and a porous body with good workability and sample condition during manufacturing and excellent corrosion resistance was obtained. .

【表】 実施例 2 固形分濃度50重量%のフラン樹脂溶液(日立化
成工業(株)製品、ヒタフラン302)に平均粒径0.5μ
mのα―炭化珪素微粉末を所定量加えて十分に撹
拌し、更に所定量の馬鈴薯澱粉を凝集しない様に
注意しながら加え撹拌混合した。 この混合液にフラン樹脂の0.2%に当たるヒタ
フラン用硬化剤を加え、更に全体の液量が5と
なる様アセトンで希釈した。 該混合液を直方形の型枠に注型し、70℃で48時
間保持して硬化反応を行なつて脱型後シヤワーで
8時間洗浄し乾燥して300mm×200mm×20mmの炭化
珪素/フラン樹脂複合多孔体を得た。 該複合多孔体をアルゴン雰囲気中で800℃まで
10℃/hrその後50℃/hrで昇温し、1500℃に1時
間保持して焼成し、炭化珪素/ガラス状炭素複合
多孔体を得た。 上記ガラス状炭素複合多孔体の仕込組成及び特
性を第2表に示す。 第2表からわかるように気孔率40〜80%の範囲
で良好なる炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体が
得られた。
[Table] Example 2 A furan resin solution with a solid content concentration of 50% by weight (Hitafuran 302, a product of Hitachi Chemical Co., Ltd.) was added with an average particle size of 0.5μ.
A predetermined amount of α-silicon carbide fine powder (m) was added and thoroughly stirred, and further a predetermined amount of potato starch was added and mixed while being careful not to agglomerate. A curing agent for hitafuran corresponding to 0.2% of the furan resin was added to this mixed solution, and the mixture was further diluted with acetone so that the total liquid volume was 5%. The mixed solution was poured into a rectangular mold, held at 70°C for 48 hours to perform a curing reaction, and after demolding, washed with a shower for 8 hours and dried to form a 300 mm x 200 mm x 20 mm silicon carbide/furan. A resin composite porous body was obtained. The composite porous material was heated to 800℃ in an argon atmosphere.
The temperature was raised at 10° C./hr and then at 50° C./hr, and the temperature was maintained at 1500° C. for 1 hour for firing to obtain a silicon carbide/glassy carbon composite porous body. Table 2 shows the charging composition and properties of the glassy carbon composite porous material. As can be seen from Table 2, good silicon carbide/glassy carbon composite porous bodies were obtained with porosity in the range of 40 to 80%.

【表】 実施例 3 実施例1と同様にして、固形分濃度65重量%の
水溶性レゾール樹脂溶液(住友デユレズ(株)製品、
スミライトレジンPR961A)400g、固形分濃度
60%の水溶性メラミン樹脂溶液(住友化学工業(株)
製品、スミテツクスレジンM3、硬化触媒、スミ
テツクスACX)200g、平均粒径10μmβ―Sic
微粉末800g、小麦粉澱粉30gを混合し、更に水
を加えて混合液の総量を1に調整した。 該混合液を平板状の型枠に注型して作成した
100mm×200mm×4mmtの板状複合多孔体をヘリウ
ム雰囲気中で20℃/hrの昇温速度で700℃、900
℃、1500℃までそれぞれ昇温し各温度で1時間保
持して、炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体を作
成した。該炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体を
濃硝酸/濃塩酸=5/1(体積比)の混合液に90℃
で7日間浸漬した。その結果を第3表に示す。第
3表により焼成温度800℃以上の場合には得られ
た炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体の耐薬品性
が優れていることがわかる。
[Table] Example 3 In the same manner as in Example 1, a water-soluble resol resin solution with a solid content concentration of 65% by weight (product of Sumitomo Durez Co., Ltd.,
Sumilight Resin PR961A) 400g, solid content concentration
60% water-soluble melamine resin solution (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Product, Sumitekus Resin M3, Curing Catalyst, Sumitekus ACX) 200g, Average Particle Size 10μm β-Sic
800 g of fine powder and 30 g of wheat flour starch were mixed, and water was further added to adjust the total amount of the mixed liquid to 1. The mixture was cast into a flat mold.
A 100mm x 200mm x 4mm t plate-shaped composite porous material was heated to 700℃ and 900℃ at a heating rate of 20℃/hr in a helium atmosphere.
The temperature was raised to 1500°C and 1500°C, respectively, and held at each temperature for 1 hour to create a silicon carbide/glassy carbon composite porous body. The silicon carbide/vitreous carbon composite porous material was added to a mixed solution of concentrated nitric acid/concentrated hydrochloric acid = 5/1 (volume ratio) at 90°C.
Soaked for 7 days. The results are shown in Table 3. Table 3 shows that when the firing temperature is 800°C or higher, the obtained silicon carbide/glassy carbon composite porous body has excellent chemical resistance.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 炭化珪素微粉末と熱硬化性樹脂溶液とを気孔
形成材とともに混合し、硬化反応処理後非酸化性
雰囲気中で焼成することを特徴とする炭化珪素/
ガラス状炭素複合多孔体の製造法。 2 炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体中の炭化
珪素含有量が60〜90重量%である特許請求の範囲
第1項記載の炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体
の製造法。 3 炭化珪素/ガラス状炭素複合多孔体の気孔率
が40〜80%である特許請求の範囲第1項記載の炭
化珪素/ガラス状炭素複合多孔体の製造法。 4 熱硬化性樹脂がフエノール樹脂またはフラン
樹脂である特許請求の範囲第1項記載の炭化珪
素/ガラス状炭素複合多孔体の製造法。 5 非酸化性雰囲気中で800℃以上で焼成する特
許請求の範囲第1項記載の炭化珪素複合多孔体の
製造法。
[Scope of Claims] 1. Silicon carbide/silicon carbide powder, which is characterized by mixing fine silicon carbide powder and a thermosetting resin solution together with a pore-forming material, and firing the mixture in a non-oxidizing atmosphere after a curing reaction treatment.
Manufacturing method of glassy carbon composite porous material. 2. The method for producing a silicon carbide/vitreous carbon composite porous body according to claim 1, wherein the silicon carbide content in the silicon carbide/vitreous carbon composite porous body is 60 to 90% by weight. 3. The method for producing a silicon carbide/glassy carbon composite porous body according to claim 1, wherein the silicon carbide/glassy carbon composite porous body has a porosity of 40 to 80%. 4. The method for producing a silicon carbide/glass-like carbon composite porous body according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a phenolic resin or a furan resin. 5. A method for producing a silicon carbide composite porous body according to claim 1, which comprises firing at 800° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere.
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