JPH01257172A - 炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法 - Google Patents
炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法Info
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- JPH01257172A JPH01257172A JP63085845A JP8584588A JPH01257172A JP H01257172 A JPH01257172 A JP H01257172A JP 63085845 A JP63085845 A JP 63085845A JP 8584588 A JP8584588 A JP 8584588A JP H01257172 A JPH01257172 A JP H01257172A
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- adhesive
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C04B37/005—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of glass or ceramic material
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- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/08—Non-oxidic interlayers
- C04B2237/086—Carbon interlayers
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/363—Carbon
-
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- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は炭素繊維／炭素質系複合材料（以下、Ｃ／Ｃコ
ンポジットと略称）の接合方法に関する。
ンポジットと略称）の接合方法に関する。
［従来の技術］
今日、炭素繊維で補強された実質的に炭素質材からなる
複合材料、即ちＣ／Ｃコンポジットは、例えば約１４０
０℃以上の高温下で使用できる耐熱性材料として有望視
されている。しかし、そのＣ／Ｃコンポジットで大物や
長尺物を製作しようとすると大型の加工設備が必要であ
ったり、高額の加工費を必要とする。このため、従来は
主に小戻物を接合し長尺物とすること等で対応してきた
。
複合材料、即ちＣ／Ｃコンポジットは、例えば約１４０
０℃以上の高温下で使用できる耐熱性材料として有望視
されている。しかし、そのＣ／Ｃコンポジットで大物や
長尺物を製作しようとすると大型の加工設備が必要であ
ったり、高額の加工費を必要とする。このため、従来は
主に小戻物を接合し長尺物とすること等で対応してきた
。
即ち、第３図に示すようにＣ／Ｃコンポジット１゜１°
を接合するには、ボルト４．ナツト５．ワッシャー６、
当て板７などの接合部材を用いて接合され、これらの接
合部材にはモリブデン（融点 ２６２５±５０℃）、タ
ングステン（同 ２９９６±５０℃）等のようないずれ
も高融点の金属材料が用いられてきた。
を接合するには、ボルト４．ナツト５．ワッシャー６、
当て板７などの接合部材を用いて接合され、これらの接
合部材にはモリブデン（融点 ２６２５±５０℃）、タ
ングステン（同 ２９９６±５０℃）等のようないずれ
も高融点の金属材料が用いられてきた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、かかる従来のＣ／Ｃコンポジットの接合手段は
、例えばネジが焼き付いたり、あるいは窒素ガスなどの
不活性ガス雰囲気での脆化により破損したり、また接合
母体との熱膨張差により接合部分がゆるむ等の欠点がめ
った。更に上記接合部材は、高温下で長時間使用すると
クリープを起こしたり、またＣ／Ｃコンポジットに比べ
て高比重でおるため接合部の重量増によるハンドリング
性の低下や、接合部材が高価なため接合コストが高くつ
く等の欠点もあった。
、例えばネジが焼き付いたり、あるいは窒素ガスなどの
不活性ガス雰囲気での脆化により破損したり、また接合
母体との熱膨張差により接合部分がゆるむ等の欠点がめ
った。更に上記接合部材は、高温下で長時間使用すると
クリープを起こしたり、またＣ／Ｃコンポジットに比べ
て高比重でおるため接合部の重量増によるハンドリング
性の低下や、接合部材が高価なため接合コストが高くつ
く等の欠点もあった。
本発明の解決課題は、Ｃ／Ｃコンポジットの接合に関す
る上記従来技術の欠点を解消し、接合部分が軽量で耐久
性があると同時に、容易かつ低コストで実施できる接合
方法を提供することにある。
る上記従来技術の欠点を解消し、接合部分が軽量で耐久
性があると同時に、容易かつ低コストで実施できる接合
方法を提供することにある。
［課題を解決する手段］
上記本発明の解決課題は、炭素繊維で補強された実質的
に炭素質材からなる複合材料同士を接合するに際し、そ
の接合部分にグラファイト接着剤を介して炭素繊維を巻
回せしめたのち、熱処理を施すことによって達成できる
。
に炭素質材からなる複合材料同士を接合するに際し、そ
の接合部分にグラファイト接着剤を介して炭素繊維を巻
回せしめたのち、熱処理を施すことによって達成できる
。
以下、本発明を図面を参照しながら具体的に説明する。
第１図は本発明にかかるＣ／Ｃコンポジット接合例を示
す概略図であり、第２図は第１図のＡ−＾断面図を示す
。図中、１，１゛はＣ／Ｃコンポジット、２は接合面、
３は炭素繊維である。
す概略図であり、第２図は第１図のＡ−＾断面図を示す
。図中、１，１゛はＣ／Ｃコンポジット、２は接合面、
３は炭素繊維である。
図示するように、Ｃ／Ｃコンポジット１，１゛を接合す
る際、先ず接合部分（特に接合面）２にグラファイト接
着剤（図示せず）を塗布して貼り合せる。その上を更に
グラファイト接着剤を塗り付けながら炭素繊維を巻き付
けてゆき接合部分を接着固定させる。つまり、接合部分
に十分な強さで炭素繊維が巻き付【ブられると同時に、
グラフ１イト接着剤がＣ／Ｃコンポジット同士、および
Ｃ／Ｃコンポジットと炭素繊維とを結合させるのである
。
る際、先ず接合部分（特に接合面）２にグラファイト接
着剤（図示せず）を塗布して貼り合せる。その上を更に
グラファイト接着剤を塗り付けながら炭素繊維を巻き付
けてゆき接合部分を接着固定させる。つまり、接合部分
に十分な強さで炭素繊維が巻き付【ブられると同時に、
グラフ１イト接着剤がＣ／Ｃコンポジット同士、および
Ｃ／Ｃコンポジットと炭素繊維とを結合させるのである
。
なお、上記Ｃ／Ｃコンポジット１，１°の接合部には必
要に応じて同材質できたノックピンを打ち込んでおくと
、接合部の耐久性をざらに延ばすことができる。
要に応じて同材質できたノックピンを打ち込んでおくと
、接合部の耐久性をざらに延ばすことができる。
次に、接着固定後の接合部分にはグラファイト接着剤を
硬化させるための養生および焼成という熱処理が必要で
ある。この養生はグラファイト接着剤の乾燥を目的とす
るものであるから、熱処理温度や、熱処理時間などは主
に接着剤の材質に応じて適宜設定すればよいが、熱処理
温度として約１００〜１５０℃、熱処理時間として約３
〜４時間が好ましい範囲である。
硬化させるための養生および焼成という熱処理が必要で
ある。この養生はグラファイト接着剤の乾燥を目的とす
るものであるから、熱処理温度や、熱処理時間などは主
に接着剤の材質に応じて適宜設定すればよいが、熱処理
温度として約１００〜１５０℃、熱処理時間として約３
〜４時間が好ましい範囲である。
接合部分の養生が終れば、その後、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ等
の不活性雰囲気またはＨ２等の還元雰囲気中でのＣ／Ｃ
コンポジットの使用温度（約１４００’Ｃ以上）まで徐
々に昇温し、約０．５時間程度の焼成を行う。これらの
養生および焼成によってＣ／Ｃコンポジットの接合部分
には、軽量で優れた耐久性が備わることになる。
の不活性雰囲気またはＨ２等の還元雰囲気中でのＣ／Ｃ
コンポジットの使用温度（約１４００’Ｃ以上）まで徐
々に昇温し、約０．５時間程度の焼成を行う。これらの
養生および焼成によってＣ／Ｃコンポジットの接合部分
には、軽量で優れた耐久性が備わることになる。
この際の炭素Ｉ！維は、従来公知の炭素繊維ストランド
もしくは炭素繊維コードなどが用いられ、このストラン
ドもしくはコード類は有撚量、無撚品のいずれでもよい
。
もしくは炭素繊維コードなどが用いられ、このストラン
ドもしくはコード類は有撚量、無撚品のいずれでもよい
。
またグラファイト接着剤は公知の接着剤でよく、例えば
ニューコートＧＣ（大日本インキ製）、ＶＡ５８（ジグ
リー製）などが好ましく用いられる。
ニューコートＧＣ（大日本インキ製）、ＶＡ５８（ジグ
リー製）などが好ましく用いられる。
［実施例］
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例
Ｃ／（、ｌンポジット（２０ｍｍ角Ｘ ２，０００ｍｍ
）同士の各接合面をそれぞれ長さ方向で３００ｍｍ、厚
み方向で１０ｍｍカットする。そのカット面にグラファ
イト接着剤にューコートＧＣ）を塗布し貼り合わせる。
）同士の各接合面をそれぞれ長さ方向で３００ｍｍ、厚
み方向で１０ｍｍカットする。そのカット面にグラファ
イト接着剤にューコートＧＣ）を塗布し貼り合わせる。
その後接合部表面にグラファイト接着剤を塗りながら炭
素繊維ストランド（約１２，０００デニール）約１０ｍ
を巻き付ける。約２時間放置した後、１３０℃の雰囲気
で４時間加熱処理した。
素繊維ストランド（約１２，０００デニール）約１０ｍ
を巻き付ける。約２時間放置した後、１３０℃の雰囲気
で４時間加熱処理した。
ざらにＮ２雰囲気中で約３，０００℃まで徐々に焼成し
た。
た。
このようにして接合したＣ／Ｃコンポジットを用い、高
温焼成炉（約１４００℃以上）用の掃除治具と操作治具
を製作した。
温焼成炉（約１４００℃以上）用の掃除治具と操作治具
を製作した。
得られた治具は軽量であるためハンドリング性が良く、
従来の接合方法では耐久性、耐熱性の点で約１ケ月しか
使用できなかったものが１年経過後も何ら問題なく使用
できた。
従来の接合方法では耐久性、耐熱性の点で約１ケ月しか
使用できなかったものが１年経過後も何ら問題なく使用
できた。
［発明の効果］
本発明によるＣ／Ｃコンポジットの接合方法によれば、
■接合部は高温下、特に１４００℃以上３３００℃以下
での耐熱性、耐久性が大幅に向上するため、接合加工さ
れたＣ／Ｃコンポジット製品は長期間にわたり安定して
使用できる。
での耐熱性、耐久性が大幅に向上するため、接合加工さ
れたＣ／Ｃコンポジット製品は長期間にわたり安定して
使用できる。
■接合材料に接合母体と同材質の炭素質材を用いるため
重量増も最少限に押えられハンドリング性の低下が殆ど
ない。
重量増も最少限に押えられハンドリング性の低下が殆ど
ない。
■接合手段が容易であり、かつ材料費が僅少ですむため
接合コストが大幅に節減できる。
接合コストが大幅に節減できる。
など、顕著な効果を秦する。
第１図は本発明にかかるＣ／Ｃコンポジット接合例を示
す概略図、第２図は第１図の接合例のＡ−Ａ断面図、第
３図は従来のＣ／Ｃコンポジット接合例を示す概略図で
ある。 １．１”’：Ｃ／Ｃコンポジット ２；接合面 ３；炭素繊維 ４；ボルト ５；ナツト ６；ワッシャー ７；当て板
す概略図、第２図は第１図の接合例のＡ−Ａ断面図、第
３図は従来のＣ／Ｃコンポジット接合例を示す概略図で
ある。 １．１”’：Ｃ／Ｃコンポジット ２；接合面 ３；炭素繊維 ４；ボルト ５；ナツト ６；ワッシャー ７；当て板
Claims (1)
- 炭素繊維で補強された実質的に炭素質材からなる複合材
料同士を接合するに際し、その接合部分にグラファイト
接着剤を介して炭素繊維を巻回せしめたのち，熱処理を
施すことを特徴とする炭素繊維／炭素質系複合材料の接
合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085845A JPH01257172A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085845A JPH01257172A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257172A true JPH01257172A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0470271B2 JPH0470271B2 (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13870204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63085845A Granted JPH01257172A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01257172A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08508235A (ja) * | 1993-04-30 | 1996-09-03 | フォスター ミラー インコーポレーテッド | 複合構造体用補強継手及び複合部品の接合法 |
| JP2019151529A (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | イビデン株式会社 | 黒鉛接合板および黒鉛接合板の製造方法 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63085845A patent/JPH01257172A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08508235A (ja) * | 1993-04-30 | 1996-09-03 | フォスター ミラー インコーポレーテッド | 複合構造体用補強継手及び複合部品の接合法 |
| JP2019151529A (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | イビデン株式会社 | 黒鉛接合板および黒鉛接合板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0470271B2 (ja) | 1992-11-10 |
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