JPH02145479A - ウィスカー強化ガラス状炭素とその製造方法 - Google Patents
ウィスカー強化ガラス状炭素とその製造方法Info
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- JPH02145479A JPH02145479A JP63296833A JP29683388A JPH02145479A JP H02145479 A JPH02145479 A JP H02145479A JP 63296833 A JP63296833 A JP 63296833A JP 29683388 A JP29683388 A JP 29683388A JP H02145479 A JPH02145479 A JP H02145479A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、ウィスカー強化ガラス状炭素とその製造方
法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
ウィスカーを均質に複合化することにより強化したガラ
ス状炭素とその製造方法に関するものである。
法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
ウィスカーを均質に複合化することにより強化したガラ
ス状炭素とその製造方法に関するものである。
（従来の技術とその課題）
ガラス状炭素は、耐熱性や耐蝕性に優れており、また、
硬度も高く耐摩耗性にも優れていることから、化学工業
、金属工業、電気工業等の分野で広く使用されている。
硬度も高く耐摩耗性にも優れていることから、化学工業
、金属工業、電気工業等の分野で広く使用されている。
従来より、このガラス状炭素の製造方法としては、熱硬
化性樹脂の硬化成形体を不活性雰囲気中で加熱硬化し、
焼成炭化する方法が知られている。
化性樹脂の硬化成形体を不活性雰囲気中で加熱硬化し、
焼成炭化する方法が知られている。
しかしながら、この従来の方法により製造したガラス状
炭素は機械的強度が十分でなく、特に、衝撃強さが低く
、脆いという欠点を有していた。
炭素は機械的強度が十分でなく、特に、衝撃強さが低く
、脆いという欠点を有していた。
これに対し、近年、ガラス状炭素にＳｉＣ。
Ｓｉ ３Ｎ４＊たはＡＩＮなどの耐熱性ウィスカーを複
合化して強化する試みがなされている。
合化して強化する試みがなされている。
しかしながら、ガラス状炭素をウィスカーによって強化
する場合には、ウィスカーをマトリックスとなるガラス
状炭素中に均質に分散させ複合化することが極めて重要
であることが知られているものの、この均質分散による
複合化は極めて困難である。
する場合には、ウィスカーをマトリックスとなるガラス
状炭素中に均質に分散させ複合化することが極めて重要
であることが知られているものの、この均質分散による
複合化は極めて困難である。
たとえばＳｉ３Ｎ４ウィスカーの比重は３．１７ｇ／■
３であり、一方フラン樹脂の比重は１．２ｇ／ｃｌ［１
３であるという例からもわかるように、ウィスカーは熱
硬化性樹脂に比べて比重が大きいため、硬化前において
は撹拌によりそれら分散液を均質な状態にすることはで
きても、加熱硬化の過程においては重力の作用によりウ
ィスカーが沈降分離し、均質な硬化成形体を得ることは
困難である。
３であり、一方フラン樹脂の比重は１．２ｇ／ｃｌ［１
３であるという例からもわかるように、ウィスカーは熱
硬化性樹脂に比べて比重が大きいため、硬化前において
は撹拌によりそれら分散液を均質な状態にすることはで
きても、加熱硬化の過程においては重力の作用によりウ
ィスカーが沈降分離し、均質な硬化成形体を得ることは
困難である。
このため、ウィスカーを均質に分散させ、機械的強度を
十分に向上さぜなガラス状炭素は得られていないのが実
状である。
十分に向上さぜなガラス状炭素は得られていないのが実
状である。
（課題を解決するための手段）
この発明は、上記の課題を解決するなめに、熱硬化性樹
脂初期縮合物とウィスカーとを混合し、無重力状態また
は微小重力状態で加熱硬化した後に焼成炭化してなるこ
とを特徴とするウィスカー強化ガラス状炭素を提供する
。また、この発明はそのための製造方法も提供するもの
であり、熱硬化性樹脂の初期縮合物とウィスカーとの混
合物を無重力状態またはそれに準じる微小重力状態で加
熱硬化し、次いで焼成炭化する。
脂初期縮合物とウィスカーとを混合し、無重力状態また
は微小重力状態で加熱硬化した後に焼成炭化してなるこ
とを特徴とするウィスカー強化ガラス状炭素を提供する
。また、この発明はそのための製造方法も提供するもの
であり、熱硬化性樹脂の初期縮合物とウィスカーとの混
合物を無重力状態またはそれに準じる微小重力状態で加
熱硬化し、次いで焼成炭化する。
熱硬化性樹脂初期縮合物は、加熱により焼成して炭化し
、ガラス状態に転化するが、具体的には、たとえばフラ
ン系樹脂、フェノール系樹脂、それらの混合物などを例
示することができる。
、ガラス状態に転化するが、具体的には、たとえばフラ
ン系樹脂、フェノール系樹脂、それらの混合物などを例
示することができる。
また、ウィスカーとしては、直径０．１〜１μｍ、長さ
３０〜１００μｍの針状晶として高い比強度、比弾性率
を有するもののうち、耐熱性、耐蝕性のセラミックス系
ウィスカーを使用することができ、たとえばＳｉＣ，Ｓ
ｉ３Ｎ４、ＡＩＮなどのウィスカーを例示することがで
きる。
３０〜１００μｍの針状晶として高い比強度、比弾性率
を有するもののうち、耐熱性、耐蝕性のセラミックス系
ウィスカーを使用することができ、たとえばＳｉＣ，Ｓ
ｉ３Ｎ４、ＡＩＮなどのウィスカーを例示することがで
きる。
このような熱硬化性樹脂初期縮合物とウィスカーとを混
合するに際しては、アルコール、アセトン等の有機溶媒
中で熱硬化性樹脂初期縮合物とウィスカーとを撹拌混合
し、均質な分散液に調製することが好ましい。
合するに際しては、アルコール、アセトン等の有機溶媒
中で熱硬化性樹脂初期縮合物とウィスカーとを撹拌混合
し、均質な分散液に調製することが好ましい。
このような分散液は次いで所定の成形型に入れ、無重力
状態またはそれに準じる微小重力状態で加熱硬化させる
。この場合、無重力状態または微小重力状態としては、
たとえば弾道飛行中のロケット内に生じる場や航空機の
急速降下時の場、さらには気球、落下基を利用した急速
降下時の場、人工衛生、スペースシャトル宇宙ステーシ
ョン等の宇宙における場などを利用することができる。
状態またはそれに準じる微小重力状態で加熱硬化させる
。この場合、無重力状態または微小重力状態としては、
たとえば弾道飛行中のロケット内に生じる場や航空機の
急速降下時の場、さらには気球、落下基を利用した急速
降下時の場、人工衛生、スペースシャトル宇宙ステーシ
ョン等の宇宙における場などを利用することができる。
また、加熱温度は使用する樹脂に応じて適宜室めるが、
通常は５０〜９０℃とする。
通常は５０〜９０℃とする。
加熱硬化後は、常法により硬化成形体を焼成炭化する。
たとえば、不活性雰囲気または真空雰囲気中、温度８０
０〜１２００℃で熱処理して焼成炭化する。
０〜１２００℃で熱処理して焼成炭化する。
以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
（実繕例）
宇宙に向かって弾道飛行中のロケット内で、フェノール
樹脂に対してＶｆ＝１０％のＳｉＣのウィスカー（直径
０．１〜１μｍ、長さ３０〜１００μｍ）を、メタノー
ル中に分散させた。この分散液をあらかじめ重合剤ＰＴ
Ｓ （パラトルエンベンゼンスルホン酸）を１．５ｗｔ
％加えたマトリックスに混合し、２０００ｒｐＩｎのプ
ロペラ撹拌機により樹脂中にウィスカーを均一に分散さ
せた。
樹脂に対してＶｆ＝１０％のＳｉＣのウィスカー（直径
０．１〜１μｍ、長さ３０〜１００μｍ）を、メタノー
ル中に分散させた。この分散液をあらかじめ重合剤ＰＴ
Ｓ （パラトルエンベンゼンスルホン酸）を１．５ｗｔ
％加えたマトリックスに混合し、２０００ｒｐＩｎのプ
ロペラ撹拌機により樹脂中にウィスカーを均一に分散さ
せた。
ロケットが弾道飛行を始めて無重力（または微小重力）
状態に入った時、撹拌を停止し、温度９０°Ｃに加熱し
て硬化処理しな。これによりウィスカーの均一に分散し
たゲル状硬化物か得られた。
状態に入った時、撹拌を停止し、温度９０°Ｃに加熱し
て硬化処理しな。これによりウィスカーの均一に分散し
たゲル状硬化物か得られた。
得られた硬化成形体を、地上でＡｒ雰囲気下、Ｉ ａｔ
Ｉｎ中１０００°Ｃで炭化し、ウィスカーが均一に分散
した複合化ガラス状炭素を得た。
Ｉｎ中１０００°Ｃで炭化し、ウィスカーが均一に分散
した複合化ガラス状炭素を得た。
このガラス状炭素複合体の曲げ強度とシャルピー衝撃強
度を測定し、表１に示す結果を得た。また、比較のため
に、従来法による複合化カラス状炭素およびガラス状炭
素単昧のものについても同様に強度を測定し、表１の結
果を得た。
度を測定し、表１に示す結果を得た。また、比較のため
に、従来法による複合化カラス状炭素およびガラス状炭
素単昧のものについても同様に強度を測定し、表１の結
果を得た。
この発明の実施例のガラス状炭素は従来法によるガラス
状炭素やガラス状炭素単昧と比較して格段に優れた強度
を有していることが確認された。
状炭素やガラス状炭素単昧と比較して格段に優れた強度
を有していることが確認された。
表１
（発明の効果）
この発明により、ウィスカーが均質に分散し、著しく機
械的強度が向上したガラス状炭素が得られる。
械的強度が向上したガラス状炭素が得られる。
Claims (3)
- （１）熱硬化性樹脂初期縮合物とウィスカーとを混合し
、無重力状態または微小重力状態で加熱硬化した後、焼
成炭化してなることを特徴とするウィスカー強化ガラス
状炭素。 - （２）不活性雰囲気または真空雰囲気中で焼成炭化して
なる請求項（１）記載のウィスカー強化ガラス状炭素。 - （３）請求項（１）または（２）記載の加熱硬化と焼成
炭化からなるウィスカー強化ガラス状炭素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296833A JPH02145479A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | ウィスカー強化ガラス状炭素とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63296833A JPH02145479A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | ウィスカー強化ガラス状炭素とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02145479A true JPH02145479A (ja) | 1990-06-04 |
| JPH0470269B2 JPH0470269B2 (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=17838747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63296833A Granted JPH02145479A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | ウィスカー強化ガラス状炭素とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02145479A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118047613A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-05-17 | 贵州鑫铠新材料科技有限公司 | 一种高性能整体石墨匣钵及其制备方法 |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63296833A patent/JPH02145479A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118047613A (zh) * | 2024-01-23 | 2024-05-17 | 贵州鑫铠新材料科技有限公司 | 一种高性能整体石墨匣钵及其制备方法 |
| CN118047613B (zh) * | 2024-01-23 | 2025-08-26 | 贵州鑫铠新材料科技有限公司 | 一种高性能整体石墨匣钵及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0470269B2 (ja) | 1992-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |