JPS6345170A - 炭素系複合材料 - Google Patents
炭素系複合材料Info
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- JPS6345170A JPS6345170A JP61189892A JP18989286A JPS6345170A JP S6345170 A JPS6345170 A JP S6345170A JP 61189892 A JP61189892 A JP 61189892A JP 18989286 A JP18989286 A JP 18989286A JP S6345170 A JPS6345170 A JP S6345170A
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Landscapes
- Ceramic Products (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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高強度、耐食性を有する炭素系複合材料に関す
る。
る。
従来の技術
従来、炭素材料は耐熱性、化学的安定性、耐熱衝撃性に
優れているため製鋼用電極、金属溶解用るつぼ専に使用
されている。
優れているため製鋼用電極、金属溶解用るつぼ専に使用
されている。
発明が解決しようとする一問題点
上記従来の炭素材料は例えば、溶融金属を攪存する溶融
金属攪拌部材として使用する場合、耐照牲、耐熱 衝撃性は適するが、強度及び硬度が低いため、溶融金属
の接触による切損、摩耗、及びスラグ溶融金属塩による
浸食により長時間の使用には耐えられないものであった
。
金属攪拌部材として使用する場合、耐照牲、耐熱 衝撃性は適するが、強度及び硬度が低いため、溶融金属
の接触による切損、摩耗、及びスラグ溶融金属塩による
浸食により長時間の使用には耐えられないものであった
。
本発明は上記問題点を解決して高強度で討摩耗性及び耐
スラグ性（ｍＦＩ溶融金属塩）に優れた炭素系複合材料
金滞供することを目的とする。
スラグ性（ｍＦＩ溶融金属塩）に優れた炭素系複合材料
金滞供することを目的とする。
間ｍ点を解決する之めの手段
上記問題点を解決するために本発明は、炭素成分を１０
〜９０重量％、硼化ジルコニウムと炭化ジルコニウムの
少なくとも一方を５〜４５重量％、炭化ケイ素を５〜４
５重量％を含有し、前記炭化ケイ素の原料粒度を５μ以
下としたものである。
〜９０重量％、硼化ジルコニウムと炭化ジルコニウムの
少なくとも一方を５〜４５重量％、炭化ケイ素を５〜４
５重量％を含有し、前記炭化ケイ素の原料粒度を５μ以
下としたものである。
作用
上記成分において、ｉスラグｔ５：（耐溶融金属塩）を
向上させる硼化ジルコニウム又はＤＩ 化ジルコニウム
を含有し、また強度及び硬度を向１させる炭化ケイ素を
含有するので、高強度で耐摩耗性、耐スラグ性に優れ、
かつ従来から炭素材料が持つ耐熱性、６を熱衝撃性を有
する炭素系複合材料となる。
向上させる硼化ジルコニウム又はＤＩ 化ジルコニウム
を含有し、また強度及び硬度を向１させる炭化ケイ素を
含有するので、高強度で耐摩耗性、耐スラグ性に優れ、
かつ従来から炭素材料が持つ耐熱性、６を熱衝撃性を有
する炭素系複合材料となる。
実施例
以下不発明の一突施例セ説明する。本発明に係る炭素系
複合は料は炭素原料と、硼化ジルコニウムと炭化ジルコ
ニウムのどちらか一方又は両方と、炭化ケイプくからな
る。
複合は料は炭素原料と、硼化ジルコニウムと炭化ジルコ
ニウムのどちらか一方又は両方と、炭化ケイプくからな
る。
重化炭素＞ｉｉ Ｉｉには、鱗状黒鉛又はコークスと、
粘結剤であるピンチ又はフェノールレジンとが使用され
、焼成復炭素成分になりうるものである、麟状黒鉛は天
然品又：仁人造品のいずれでもよく、コークスハ久焼コ
ークス又は生コークスのいずれでもよく、ψ伏黒鉛、コ
ークスともｎ１定炭素量が９０重量％（以下単（０％と
略する。９以上のものであれＩｉよい。ピッチ、フェノ
ールレジンは固定炭素量が３５％以上であれぽいかなる
種類のものでもよい。
粘結剤であるピンチ又はフェノールレジンとが使用され
、焼成復炭素成分になりうるものである、麟状黒鉛は天
然品又：仁人造品のいずれでもよく、コークスハ久焼コ
ークス又は生コークスのいずれでもよく、ψ伏黒鉛、コ
ークスともｎ１定炭素量が９０重量％（以下単（０％と
略する。９以上のものであれＩｉよい。ピッチ、フェノ
ールレジンは固定炭素量が３５％以上であれぽいかなる
種類のものでもよい。
これら炭素原料の灰分け１％のものが望ましく、−ま友
糸ｑ粒度は均一に混合できるために６０メツシユアンダ
ーのものがよい。そして、これら炭素原料が焼成佼（′
こできる炭素成分のは料に占める割合？１０〜９０％と
する。υ１」ち、１０９以下では炭素材料としての特徴
が発現せず、９０％以上では強度や硬度が低くなる。
糸ｑ粒度は均一に混合できるために６０メツシユアンダ
ーのものがよい。そして、これら炭素原料が焼成佼（′
こできる炭素成分のは料に占める割合？１０〜９０％と
する。υ１」ち、１０９以下では炭素材料としての特徴
が発現せず、９０％以上では強度や硬度が低くなる。
前記硼化ジルコニウムと炭化ジルコニウムは炭素材料の
欠点である耐スラグ性を改善するもので、その割合を５
〜４５％とする。即ち、５％以下では耐スラグ性の改善
効果が不十分であり、４５％以上では炭素は粕の特徴で
ある耐熱衝撃性が低下する。
欠点である耐スラグ性を改善するもので、その割合を５
〜４５％とする。即ち、５％以下では耐スラグ性の改善
効果が不十分であり、４５％以上では炭素は粕の特徴で
ある耐熱衝撃性が低下する。
また、この硼化ジルコニウムと炭化ジルコニウムはその
効果を均一に発現させるために粒度５０μ以下の粉末が
使用される。
効果を均一に発現させるために粒度５０μ以下の粉末が
使用される。
前記炭化ケイ素は炭素材料の欠点である強度及び硬度の
低下を改善するもので、その割合を５〜４５％とする。
低下を改善するもので、その割合を５〜４５％とする。
即ち、５％以下では故粒子分牧ぐ］果による強度の向上
が発現し難く討削摩ｔｇ、に欠け、４５％以上では耐熱
′＆ｒ撃性が低下する。
が発現し難く討削摩ｔｇ、に欠け、４５％以上では耐熱
′＆ｒ撃性が低下する。
上記原料を所定の割合で、冷間で又はピッチ全含有する
場合は熱間で混合した後、−Ｉｌ！ｌＩｌ成形又は静水
圧成形し、１０００〜２０００°Ｃで真空又は不活性雰
囲気で焼成する。場合によっては２０００°Ｃ以上での
黒鉛化処理や熱間静水圧処理を行う。
場合は熱間で混合した後、−Ｉｌ！ｌＩｌ成形又は静水
圧成形し、１０００〜２０００°Ｃで真空又は不活性雰
囲気で焼成する。場合によっては２０００°Ｃ以上での
黒鉛化処理や熱間静水圧処理を行う。
−以 下 余 白 −
次に本発明の炭素系複合は料を各種の原料割合により製
作し念試験片及び比較片の実験結果について第１表に基
づいて説明する。
作し念試験片及び比較片の実験結果について第１表に基
づいて説明する。
第１表に示す原料をボールミルを使用して乾式混合した
後、静水圧プレス２０００ｋｇ／ｄの圧力で６０×６０
×８！ｔの大きさに成形後、２０００°Ｃでアルゴンガ
ス気流中で９０分間焼成した。
後、静水圧プレス２０００ｋｇ／ｄの圧力で６０×６０
×８！ｔの大きさに成形後、２０００°Ｃでアルゴンガ
ス気流中で９０分間焼成した。
嵩密度は水中置換重量法により測定したもの、曲げ強度
はＪＩＳ−１６０４に基づいて曲げ試験に行っ念結果を
示す。耐スラグ（尉溶融金属塩）性は４０〉〈５×５ｆ
ｌの試験片を８００°Ｃのケイフッ化ソーダ融液に７日
間浸し、その後の重量減少量で評価した。溶融金属に対
する耐摩耗性は５０刈０×１０闘の試験片ｔ８００°Ｃ
の溶融アルミニウム中に浸没きせ、３００ｒ、ｐｏｍで
１時間回転した後の重量減少量で評価し念。耐熱衝撃性
は５０Ｘ５０Ｘ５Ｍの試験片全１０００″Ｃの溶融アル
ミニウム中に投下し、試験片）こ亀裂が発生し之で１ど
うかで評価し之。
はＪＩＳ−１６０４に基づいて曲げ試験に行っ念結果を
示す。耐スラグ（尉溶融金属塩）性は４０〉〈５×５ｆ
ｌの試験片を８００°Ｃのケイフッ化ソーダ融液に７日
間浸し、その後の重量減少量で評価した。溶融金属に対
する耐摩耗性は５０刈０×１０闘の試験片ｔ８００°Ｃ
の溶融アルミニウム中に浸没きせ、３００ｒ、ｐｏｍで
１時間回転した後の重量減少量で評価し念。耐熱衝撃性
は５０Ｘ５０Ｘ５Ｍの試験片全１０００″Ｃの溶融アル
ミニウム中に投下し、試験片）こ亀裂が発生し之で１ど
うかで評価し之。
第１表の比較例１は炭化ケイ素の′Ｐ、料粒子粒子い場
合、比較例２は含有炭素量が少ない場合、比転倒３は含
有炭化ケイ素早が４５ビう全越える場合、比較例４は炭
化ケイ素を含有しない場合、比較例５は従来の炭素材料
である。
合、比較例２は含有炭素量が少ない場合、比転倒３は含
有炭化ケイ素早が４５ビう全越える場合、比較例４は炭
化ケイ素を含有しない場合、比較例５は従来の炭素材料
である。
第１表によれば本発明の炭素複合材料である試験片１〜
８は従来の炭素は料金含む比較片１〜５シて比べて強度
も高く、吋食惟１．さｔμ耗性、肘熱衡撃性に優れてい
ることがわかる。
８は従来の炭素は料金含む比較片１〜５シて比べて強度
も高く、吋食惟１．さｔμ耗性、肘熱衡撃性に優れてい
ることがわかる。
次に第１図に基づいて炭素原２精中の鱗状黒鉛及びコー
クスと粘結剤であるピッチ及びフェノールレジンとの混
合割合と曲げ強度について説明する。
クスと粘結剤であるピッチ及びフェノールレジンとの混
合割合と曲げ強度について説明する。
ｔＡ 状黒鉛とピンチ、コークスとフェノールレジン、
ｕｔ黒鉛＋コークス（ｋ」合１：１）とフェノールレジ
ンの各組み合わせ：てついて、炭素原料全体にピッチ、
フェノールレジンの占める割合全変化感せ、その組合ぞ
た仄六原料ｔ６（）％、醐化ジルコニウム（粒度１０μ
以下）金２０％、炭化ケイ素（粒度３μ以下）を２０％
の割合で混合し、３０００ｋｇ／１−ＡＣ圧力で静水生
成形を行い、２０００°Ｃのアルゴンガス雰囲気中で２
時間焼成した。その試験片についてＪＩＳ−１６０４に
基づいて曲げ強度全ン１定した。その結果、この炭素系
複合ｑ魁に必要な強度が得られる炭；９原料に含まれる
粘結剤の割合の！こ囲ａは１〜２０％であることがわか
った。
ｕｔ黒鉛＋コークス（ｋ」合１：１）とフェノールレジ
ンの各組み合わせ：てついて、炭素原料全体にピッチ、
フェノールレジンの占める割合全変化感せ、その組合ぞ
た仄六原料ｔ６（）％、醐化ジルコニウム（粒度１０μ
以下）金２０％、炭化ケイ素（粒度３μ以下）を２０％
の割合で混合し、３０００ｋｇ／１−ＡＣ圧力で静水生
成形を行い、２０００°Ｃのアルゴンガス雰囲気中で２
時間焼成した。その試験片についてＪＩＳ−１６０４に
基づいて曲げ強度全ン１定した。その結果、この炭素系
複合ｑ魁に必要な強度が得られる炭；９原料に含まれる
粘結剤の割合の！こ囲ａは１〜２０％であることがわか
った。
発明の効果
以上に述べた如く本発明によれば、炭素は９が持つ、耐
熱性、さｔ熱衝撃性に加え、耐スラグ性（耐だ喉金属塩
）を向上芒せる硼化ジルコニウムと炭化ジルコニウムの
少なくともどちらか一方と、強度及び硬度全向上させる
炭化ケイ素全含有するので、高強度で耐摩耗性、耐スラ
グ性に優れた炭素系複合材料となる。
熱性、さｔ熱衝撃性に加え、耐スラグ性（耐だ喉金属塩
）を向上芒せる硼化ジルコニウムと炭化ジルコニウムの
少なくともどちらか一方と、強度及び硬度全向上させる
炭化ケイ素全含有するので、高強度で耐摩耗性、耐スラ
グ性に優れた炭素系複合材料となる。
第１図は本発明の炭素原、病中の粘結剤の割合と聞は強
度の実験結果を示すグラフである。 代理人 森 本 義 弘 第／図 ■ ３゜
度の実験結果を示すグラフである。 代理人 森 本 義 弘 第／図 ■ ３゜
Claims (1)
- １、炭素成分を１０〜９０重量％、硼化ジルコニウムと
炭化ジルコニウムの少なくとも一方を５〜４５重量％、
炭化ケイ素を５〜４５重量％を含有し、前記炭化ケイ素
の原料粒度を５μ以下としたことを特徴とする炭素系複
合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189892A JPS6345170A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 炭素系複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189892A JPS6345170A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 炭素系複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345170A true JPS6345170A (ja) | 1988-02-26 |
Family
ID=16248928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189892A Pending JPS6345170A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 炭素系複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6345170A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5157705A (ja) * | 1974-11-16 | 1976-05-20 | Hiroshige Suzuki | |
| JPS535325A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-18 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine |
| JPS5379772A (en) * | 1976-12-23 | 1978-07-14 | Diamond Shamrock Techn | Sintered anode |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP61189892A patent/JPS6345170A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5157705A (ja) * | 1974-11-16 | 1976-05-20 | Hiroshige Suzuki | |
| JPS535325A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-18 | Mitsubishi Motors Corp | Internal combustion engine |
| JPS5379772A (en) * | 1976-12-23 | 1978-07-14 | Diamond Shamrock Techn | Sintered anode |
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