JPH02217358A - 炭素質無機材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機械的強度、耐熱性及び耐摩耗性に優れた炭素
質無機材料に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 従来より炭素材料は、非酸化性雰囲気下での高温特性、
低い熱膨張係数、耐薬品性、耐候性、耐放射線性、潤滑
性に優れ、かつ、電気伝導性、熱伝導性の制御も容易で
あるため、高温構造材料、摩擦材料等として使用されて
いる。

しかし、炭素材料は耐酸化性が低いため酸化性雰囲気中
で高温で使用することは出来ない。また、潤滑性に優れ
るものの、表面硬度が低いため耐摩耗性はかならずしも
充分なものではなかった。

これらの欠点を改良するため、気相反応法等により、炭
素材料の表面にセラミック等の皮膜層を形成させる方法
が考案されている。しかし、この方法は、皮膜層が薄く
、かつ、剥離し易いため、充分に上記欠点を克服できる
ものではなく、また、特殊な装置を必要とするためコス
トが高くなる欠点を有していた。

さらに、特開昭６０−１９５０７６号公報、特開昭６０
−２５１１７５号公報には、炭素質成形体に溶融珪素を
含浸、反応させ表面及び内部に炭化珪素を生成させるこ
とにより前記欠点を改善する方法が開示されている。し
かし、この方法で得られた炭素材料は、その成形体内に
金属珪素が残存するため、高温でのクリープ変形等高温
特性が著しく低下し、また、機械的特性もかならずしも
優れたものではなかった。

（問題を解決するための手段） 本発明の目的は、上記問題点を解決した新規な炭素質無
機材料の提供にある。

本発明の他の目的は、高温酸化性雰囲気下で劣化の少な
い、耐酸化性炭素質無機材料の提供にある。

本発明の他の目的は、耐摩耗性に優れた炭素質無機材料
の提供にある。

本発明の他の目的は、低温下で製造可能な炭素質無機材
料の提供にある。

本発明の炭素質無機材料は、珪素含有多環状芳香族重合
体から得られる無機材料であって、その構成成分は、 ｉ）該重合体を構成するメソフェーズ状態にある多環状
芳香族化合物から導かれる結晶質炭素、又は結晶質炭素
と非晶質炭素、 ｉｆ）該重合体を構成する光学的等方性の多環状芳香族
化合物から導かれる、無配向状態の結晶質炭素及び／又
は非晶質炭素、及び １ｉｉ）Ｓｉ、Ｃ及びＯから実質的になる非晶質相、及
び／又は粒径が５００Å以下の実質的にβ−３ＩＣから
なる結晶質超微粒子と非晶質のＳｉＯｘ（０＜ｘ≦２）
とからなる集合体であり、 構成元素の割合がＳｉ；３０〜７０重量％、Ｃ；２０〜
６０重量％及び０　、０．５〜１０重景％であるＳｉ−
Ｃ−０物質 よりなる。

以下の説明における「部」は全て重量部であり、ｒ％」
は「重量％」である。

本発明の炭素質無機材料は上記の構成成分ｉ）、ｉｔ）
及び１ｉｉ）からなっており、Ｓｉ；０．５〜５０％、
Ｃ；４０〜９７％及びＯ；　０．１〜ｌＯ％から実質的
に構成されている。

この炭素質無機材料の構成成分である結晶質炭素は５０
０Å以下の結晶子サイズを有し、１．５人の分解能を有
する高分解能電子顕微鏡において、繊維軸方向に配向し
た３、２人の（００２）面に相当する微細なラティスイ
メージ像が観察されうる超微粒子のグラファイト結晶で
ある。

この炭素質無機材料における構成成分ｉ）及びｉｔ）の
総和１００部に対する構成成分１ｉｉ）の割合は０．５
〜１９００部であり、且つ構成成分ｉ）、ｉｉ）の比率
はｌ：０．０２〜４である。

構成成分ｉ）及びｉｔ）の総和１００部に対する構成成
分１ｆｆ）の割合が０．５未満の場合は、単なる炭素材
料とほとんど変わらず、耐酸化性や耐摩耗性の向上は望
めず、上記割合が１９００部を越えた場合は、はとんど
炭化珪素のみよりなる成形体と変わらず、高温特性、潤
滑性に優れた炭素質材料とならない。

本発明の炭素質無機材料においては、層間隔が小さな微
結晶が効果的に生成しており、その微結晶を包み込むよ
うに珪素原子が非常に均一に分布している。

本発明の炭素質無機材料は、 ｉ）結合単位（Ｓｉ　　ＣＨり、又は結合単位（Ｓｉ−
ＣＨ２）と結合単位（Ｓｉ−３ｉ）から主としてなり、
珪素原子に水素原子、低級アルキル基、フェニル基及び
シリル基からなる群から選ばれる側鎖基を有し、結合単
位（Ｓｉ　　ＣＨｚ）の全数対結合単位（Ｓｉ−３ｉ）
の全数の比がに〇〜２０の範囲にある有機珪素重合体の
珪素原子の少なくとも一部が、石油系又は石炭系のピッ
チあるいはその熱処理物の芳香族環と珪素−炭素連結基
を介して結合したランダム共重合体及びｉｉ）石油系又
は石炭系ピッチを熱処理して得られるメソフェーズ状態
又はメソフェーズと光学的等吉相との両相からなる多環
状芳香族化合物（以下、両者を総称して「メソフェーズ
多環状芳香族重合体」と言うことがある。）を、 ２００〜５００°Ｃの範囲の温度で加熱反応及び／又は
加熱溶融して、珪素含有多環状芳香族重合体を得る第１
工程、 上記珪素含有多環状芳香族重合体、又は上記珪素含有多
環状芳香族重合体とその仮焼物微粉末との混合粉末を金
型プレス、等方静水圧プレス、ホットプレス等、通常の
方法を用い成形する第２工程、 上記成形体を必要により不融化処理を行った後、真空中
あるいは不活性ガス中で８００〜３０００℃の温度で焼
成し、無機化する第３工程、上記工程により得られた炭
素質無機材料の空孔に必要により珪素含有多環状芳香族
重合体の融液、又は溶液を含浸させ、焼成し、無機化す
る処理を繰り返し行うことにより高密度化する第４工程
よりなる製造方法により従供される。

なお、高温ホットプレス等により上記第２〜第４工程を
一つの工程として製造することも可能である。

上記各工程について具体的に説明する。

第１工程： 出発原料の一つである有機珪素重合体は、公知の方法で
合成することができ、例えば、ジメチルジクロロシラン
と金属ナトリウムの反応により得られるポリメチルシラ
ンを不活性ガス中で４００°Ｃ以上に加熱することによ
り得られる。

上記有機珪素重合体は、結合単位（Ｓｉ　　ＣＨｚ）、
又は結合単位（Ｓｉ−３ｉ）と結合単位（Ｓｉ−ＣＨ，
）より主としてなり、結合単位（Ｓｉ−ＣＨ，）の全数
対結合単位（Ｓｉ−３ｉ）の全数の比率は１：０〜２０
の範囲内にある。

有機珪素重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、−船釣に
は３００〜１０００で、Ｍｌが４００〜８００のものが
、優れた炭素質無機材料を得るための中間原料であるラ
ンダム共重合体ｉ）を調製するために特に好ましい。

もう一つの出発原料である多環状芳香族化合物は石油類
及び／又は石炭類から得られるピッチで、特に石油類の
流動接触分解により得られる重質油、その重質油を蒸留
して得た留出成分又は残渣油及びそれらを熱処理して得
られるピッチである。

上記ピッチ中には、ベンゼン、トルエン、キシレン、テ
トラヒドロフランなどの有機溶媒に不溶の成分が５〜９
８重量％含まれていることが好ましく、５重量％未満の
ピッチを原料として用いた場合、成形体の無機化時の残
存率が低くなり、空孔が残存しやすく、又結晶化しにく
いため優れた炭素質無機材料が得られず、また、９８重
量％より多いピッチを原料として用いた場合、不溶、不
融のコーキング物が生じやすく成形上不利が生じる。

このピッチの重量平均分子！（ＭＷ）は、３００〜３０
００で、融点は７０〜２００°Ｃである。

重量平均分子量は以下のようにして求めた値である。即
ち、ピッチがベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒ
ドロフラン、クロロホルム及びジクロロベンゼン等のゲ
ルパーミュエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）測定用
有機溶媒不溶分を含有しない場合はそのままＧＰＣ測定
し、ピッチが上記有機溶媒不溶分を含有する場合は、温
和な条件で水添処理し、上記有機溶媒不溶分を上記有機
溶媒可溶な成分に変えて後ＧＰＣ測定する。（上記有機
溶媒不溶分を含有する重合体の重量平均分子量は、上記
と同様の処理を施し求めた値である）。

ランダム共重合体ｉ）は、前記有機珪素重合体に、上記
ピッチを添加し、不活性ガス中で好ましくは２５０〜５
００°Ｃの範囲の温度で加熱反応させることにより調製
される。

ピッチの使用割合は、有機珪素重合体１００部当たり１
０−１９００部であることが好ましい。

ピッチの使用割合が過度に小さい場合は、得られる炭素
質無機材料中の炭化珪素成分が多くなり、炭素の持つ潤
滑性、非酸化性雰囲気中での高温特性が損なわれ、また
、その割合が過度に多い場合は、炭化珪素成分が少なく
なり、得られる炭素質無機材料の耐酸化性、耐摩耗性が
低下する。

上記反応の反応温度が過度に低いと、珪素原子と芳香族
炭素の結合が生成しにくくなり、反応温度が過度に高い
と、生成したランダム共重合体の分解及び高分子量化が
激しく起こり好ましくない。

メソフェーズ多環状芳香族化合物ｉｆ）は、例えば、石
油系又は石炭系ピッチを不活性ガス中で３００〜５００
°Ｃに加熱し、生成する軟質留分を除去しながら縮重合
することによって調製することができる。

上記縮重合反応温度が過度に低いと縮合環の成長が充分
でなく、またその温度が過度に高いとコーキングにより
不溶、不融の生成物が生ずる。

メソフェーズ多環状芳香族化合物ｉｔ）は、融点が２０
０〜４００℃の範囲にあり、また、重量平均分子量が２
００〜１００００である。

メソフェーズ多環状芳香族化合物ｉｉ）の中でも、２０
〜１００％の光学的異方性度を有し、２〜６０％のキノ
リンネ溶分並びに３０〜１００％のベンゼン、トルエン
、キシレン又はテトラヒドロフランに対する不溶分を含
むものが、炭素質無機材料の機械的特性を向上させるた
めに特に好ましい。

第１工程では、ランダム共重合体ｉ）とメソフェーズ多
環状芳香族化合物ｉｉ）を２００〜５００°Ｃの範囲の
温度で加熱溶融及び／又は加熱反応し、珪素含有多環状
芳香族重合体を調製する。

メソフェーズ多環状芳香族化合物ｉｉ）の使用割合はラ
ンダム共重合体ｉ）　１００部当たり５〜１９００部で
あることが好ましく、５部未満では、生成物におけるメ
ソフェーズ含有量が不足するため、高温特性に優れた炭
素質無機材料が得られず、また、１９００部より多い場
合は、珪素成分の不足のため、耐酸化性、耐摩耗性に優
れた炭素質無機材料が得られない。

上記珪素含有多環状芳香族重合体の重量平均分子量は２
００〜１１０００で、融点が２００〜４００°Ｃである
。

第２工程： 第１工程で得られる珪素含有多環状芳香族重合体、又は
第１工程で得られる珪素含有多環状芳香族重合体とその
仮焼物微粉末との混合粉末を微粉砕し、通常の炭素材の
成形方法を用い成形することができる。なお、仮焼は８
００〜１３００°Ｃの範囲の温度で行うことができる。

また、成形方法は、成形体の形状、大きさ、用途、生産
性等を考慮し、通常の炭素材の成形方法のうちから任意
に選択することが可能であり、例えば、同じ形のものを
生産性よく製造するには、乾式金型プレス法が、やや複
雑な形状の成形体を得るには等方静水圧加圧成形法（ラ
バープレス成形法）が、前記重合体を溶融し成形する方
法としてはホットプレス成形法、射出成形法、押出成形
法等が挙げられる。

また、前記重合体とその仮焼物の混合物を成形する場合
、前記重合体とその仮焼物の使用割合は成形体の形状、
用途、コスト等を勘案して適宜決定することができる。

第３工程： 上記成形体に必要により不融化処理を施す。

代表的な不融化方法は上記成形体を酸化性雰囲気中で加
熱する方法である。不融化の温度は好ましくは５０〜４
００°Ｃの範囲の温度である。不融化温度が過度に低い
とポリマーのはしかけが起こらず、また、この温度が過
度に高いとポリマーが燃焼する。

不融化の目的は、前記成形体を構成するポリマーを三次
元構造の不融・不溶のはしかけ状態にし、次工程の無機
化の際に熔融せず、成形体形状を保持させることにある
。不融化の際の酸化性雰囲気を構成するガスとしては、
空気、オゾン、酸素、塩素ガス、臭素ガス、アンモニア
ガス、及びこれらの混合ガスが挙げられる。

上記とは別の不融化方法として、前記成形体を酸化性雰
囲気あるいは非酸化性雰囲気で、必要に応じて低温加熱
しながら、Ｔ線照射、あるいは電子線照射して不融化す
る方法も採用することができる。

このγ線あるいは電子線を照射する目的は、前記成形体
を構成するポリマーを、さらに重合させることによって
、マトリックスが融解し、成形体形状を失うことを防ぐ
ことにある。

γ線あるいは電子線の照射線量は１０６〜ＩＱＩＯラン
ドが適当である。

照射は真空、不活性ガス雰囲気下、あるいは空気、オゾ
ン、酸素、塩素ガス、臭素ガス、アンモニアガス及びこ
れらの混合ガスのような酸化性ガス雰囲気で行うことが
できる。

照射による不融化は室温で行うこともでき、必要であれ
ば５０〜２００℃の温度範囲で加熱しながら行うことに
よって不融化をより短時間で達成させることもできる。

不融化された成形体は、真空あるいは不活性ガス中で、
８００〜３０００°Ｃの範囲の温度で焼成し、無機化さ
れる。

加熱過程において、約７００℃から無機化が激しくなり
、約８００°Ｃでほぼ無機化が完了するものと推定され
る。従って、焼成は、８００°Ｃ以上の温度で行うこと
が好ましい。また、３０００°Ｃより高い温度を得るに
は高価な装置を必要とするため３０００°Ｃより高温で
の焼成は、コスト面からみて実際的でない。

なお、本工程における無機化の昇温速度を極めて遅くす
ることや、成形体保形用の治具、パウダーヘッド等の保
形手段を用いること等により不融化工程を省略すること
もできるし、また第２工程の成形において、高温ホット
プレス法を用いることにより第３工程自体を省略するこ
ともできる。

第４工程： 第３工程で得られた炭素質無機材料は必要により、前記
珪素含有多環状芳香族重合体の融液、溶液又はスラリー
を含浸後必要により不融化、焼成し、無機化することに
より炭素質無機材料を高密度化、高強度化することがで
きる。

含浸は、珪素含有多環状芳香族重合体の融液、溶液又は
スラリーのいずれを用いてもさしつかえないが、微細な
開気孔への浸透を図るため、この炭素質無機材料に前記
重合体の溶液又はスラリーを含浸後減圧下で微細気孔へ
の浸透を促進後溶媒を留去しつつ昇温し、１０〜５００
　ｋｇ／ｃＪに加圧することにより、前記重合体の融液
を気孔に充填させる。

上記の珪素含有多環状芳香族重合体を含浸した炭素質無
機材料は、第３工程と同様にして、不融化し、焼成し、
無機化することができる。この操作を２〜１０回繰り返
すことにより高密度、高強度な炭素質無機材料を得るこ
とができる。

尚、前記構成成分ｉｉ）におけるＳｉ、Ｃ，Ｏの存在状
態は、第３工程及び第４工程における無機化温度により
制御できる。

実質的にＳｉ、Ｃ１０からなる非晶質を得たい場合、無
機化温度を８００〜１０００　’Ｃとすることが好適で
あり、実質的にβ−ＳｉＣ及び非晶質のＳｉｎ、（ただ
し、Ｏ＜ｘ≦２）を得たい場合、１７００°Ｃ以上の温
度が適している。

また、各集合体の混合系を望む場合、上記中間温度より
適宜選択することができる。

また、本発明の炭素質複合材料中の酸素量は、例えば第
３工程、第４工程における不融化条件により制御するこ
とができる。

（発明の効果） 本発明の炭素質無機材料は、炭素中に非常に均一に分散
、一体化した炭化珪素成分を含む。この成分の存在が、
低温における炭素の微結晶化の促進、炭素の酸化による
消耗の抑制、硬度の向上をもたらしている。

従って、この炭素質無機材料は、機械的物性、耐酸化性
、耐摩耗性に優れ、各種のブレーキ類、耐熱構造材料と
して優れたものである。

（実施例） 以下実施例によって本発明を説明する。

参考例１（ポリマーＩの製法） ５１の三ロフラスコに無水キシレン２．５Ｉ！、及びナ
トリウム４００ｇを入れ、窒素ガス気流下でキシレンの
沸点まで加熱し、ジメチルジクロロシランｌｌを１時間
で滴下した。滴下終了後、１０時間加熱還流し沈澱物を
生成させた。沈澱を濾過し、メタノールついで水で洗浄
して、白色粉末のポリジメチルシラン４２０ｇを得た。

このポリジメチルシラン４００ｇを、ガス導入管、攪拌
機、冷却器及び留出管を備えた３１の三ロフラスコに仕
込み、攪拌しながら５０−７分の窒素気流下に４２０°
Ｃで加熱処理して、留出受器に３５０ｇの無色透明な少
し粘性のある液体を得た。

この液体の数平均分子量は蒸気圧浸透法で測定したとこ
ろ４７０であった。

この物質の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、６
５０〜９００ｃｍ−’と１２５０Ｃ１１−’にＳｉＣＨ
ｓの吸収、２１００Ｃ１１−’にＳｉ−Ｈの吸収、１０
１０２０Ｃ１’付近と１３５５ｃｍ−’にＳｉ−ＣＨｌ
−３ｉの吸収、２９００ｃｍ−１と２９５０ｃｍ−’に
Ｃ−Ｈの吸収が認められ、またこの物質の遠赤外線吸収
スペクトルを測定したところ、３８０Ｃ１１−’にＳ　
ｉ−Ｓ　ｉの吸収が認められることから、得られた液状
物質は、主として（Ｓｉ　　ＣＨｌ）結合単位及び（ｓ
ｌ−３ｉ）結合単位からなり、珪素の側鎖に水素原子及
びメチル基を有する有機珪素重合体であることが判明し
た。

核磁気共鳴分析及び赤外線吸収分析の測定結果から、こ
の有機珪素重合体は（Ｓｉ　　ＣＨ３）結合単位の全数
対（Ｓｉ−３ｉ）結合単位の全数の比率がほぼ１：３で
ある重合体であることが確認された。

上記有機珪素重合体３００ｇをエタノールで処理して低
分子量物を除去して、数平均分子量が１２００の重合体
４０ｇを得た。

この物質の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、上
記と同様の吸収ピークが認められ、この物質は主として
（Ｓ　１−ＣＨ，）結合単位及び（Ｓｉ−３ｔ）結合単
位からなり、珪素の側鎖に水素原子及びメチル基を有す
る有機珪素重合体であることが判明した。

核磁気共鳴分析及び赤外線吸収分析の測定結果から、こ
の有機珪素重合体は（Ｓｉ　　ＣＨよ）結合単位の全数
対（３３−３ｉ）結合単位の全数の比率がほぼ７：１で
ある重合体であることが確認された。

一方、石油留分のうち、軽油以上の高沸点物をシリカ・
アルミナ系分解触媒の存在下、５００　’Ｃの温度で流
動接触分解・精密を行い、その塔底より残渣を得た。以
下、この残渣をＦＣＣスラリーオイルと呼ぶ。

このＦＣＣスラリーオイルは、元素分析の結果、炭素原
子対水素原子の原子比（Ｃ／Ｈ）が０．７５で、核磁気
共鳴分析による芳香炭素率が０．５５であった。

上記ＦＣＣスラリーオイル１００ｇを窒素ガス気流下４
２０°Ｃに加熱し、同温度における留出分を留去後、残
渣を１５０″Ｃにて熱時濾過を行い、同温度における不
融部を除去し、軽質骨除去ピッチ５７ｇを得た。

この軽質骨除去ピッチは６０％のキシレン不溶分を含ん
でいた。

この軽質骨除去ピッチ５７ｇに先に合成した有機珪素重
合体２５ｇ及びキシレン２０ｄを加え、攪拌しながら昇
温し、キシレンを留去後、４００℃で６時間反応させ４
３ｇのランダム共重合体を得た。

この反応性成物は赤外線吸収スペクトル測定の結果、有
機珪素重合体中に存在するＳｉ−Ｈ結合（ＩＲ：２１０
０Ｃ１１−’）の減少、及び新たなＳｉ−Ｃ（ベンゼン
環の炭素）結合（ＩＲ：１１３５ｃ「１）の生成が認め
られることより有機珪素重合体の珪素原子の一部が多環
状芳香族環と直接結合した部分を有するランダム共重合
体であることがわかった。また、この共重合体は、キシ
レン不溶部を含まず重量平均分子量は１４００、融点は
２６５℃であった。

これを、３００″Ｃで加熱溶融静置し、比重差により軽
質部分を除去した残部４０ｇを得た。これをポリマー（
ａ）と呼ぶ。

これと並行して、ＦＣＣスラリーオイル４００ｇを、窒
素ガス気流下４５０°Ｃに加熱し、同温度における留出
分を留去後、残渣を２００°Ｃにて熱時濾過を行い、同
温度における不融部を除去し、軽質骨除去ピッチ１８０
ｇを得た。得られた軽質骨除去ピッチ１８０ｇを窒素気
流下、反応により生成する軽質分を除去しながら４００
°Ｃで８時間縮重合を行い、熱処理ピッチ８０．３　ｇ
を得た。

この熱処理ピッチは融点３１０℃、キシレン不溶分９７
％、キノリンネ溶分２０％を含有しており、研磨面の偏
光顕微鏡観察による光学的異方性が９５％のメソフェー
ズピッチであった。

これを再び、３５０℃に加熱溶融静置し、比重差により
軽質分を分離除去し、残部８０ｇを得た。

これと、ポリマー（ａ）４０ｇを混合し、窒素雰囲気下
、３５０°Ｃで一時間溶融加熱し、均一な状態にある珪
素含有多環状芳香族重合体を得た。

この重合体は、融点が２９０°Ｃで、７０％のキシレン
不溶分を含んでいた。

参考例２（ポリマー■の製法） 参考例１で得た有機珪素重合体５０ｇに軽質骨除去ピッ
チ５０ｇを加え、４２０°Ｃで４時間反応させ４８ｇの
ランダム共重合体を得た。

これと並行して、軽質骨除去ピッチを４３０　’Ｃで４
時間反応させメソフェーズピッチを得た。

等重量の上記ランダム共重合体とメソフェーズピッチを
参考例１と同様にして混合、溶融し均一な状態にある珪
素含有多環状芳香族重合体を得た。

実施例１ 参考例１で得たポリマーＩの粉末を窒素気流中で８００
″Ｃに昇温し、仮焼体を調製し、これを微粉砕して仮焼
体粉末を得た。この仮焼体粉末に等重量のポリマーＩの
粉末を加え、湿式混合して得た造粒粉を、３５０°Ｃ１
１００ｋｇ／ｃｄでホットプレスし、直径７　ｃｍの円
板状成形体を得た。この成形体を炭素粉末のパウダーヘ
ッド中に埋め保形し、窒素気流中で５℃／ｈの速度で８
００°Ｃまで昇温後、さらに１３００°Ｃまで昇温し、
無機化した。

得られた炭素質無機材料の嵩密度は１．５０　ｇ　／ｃ
ｆｆｌであった。

この炭素質無機材料をポリマー■の５０％キシレンスラ
リーに浸し、減圧下キシレンを留去しながら３５０℃に
昇温、その後１００　ｋｇ／ｃ＋ｆｌに加圧含浸した後
、空気中で５°Ｃ／ｈの速度で３００℃まで昇温し、不
融化した後１３００°Ｃで無機化した。この含浸、無機
化の操作をさらに３回繰り返し嵩密度１．９５ｇ／ｃ＋
１の材料を得た。この材料の曲げ強度は２１ｋｇ／ｍ”
であった、さらにこの炭素質無機材料をアルゴン中、２
５００℃で焼成したところ、嵩密度１．９９　ｇ　／ｃ
ｄ、曲げ強度は２４ｋｇ／ＩＩＩＩＩｚニ向上した。ま
た、窒素中、１５００°Ｃでの曲げ強度も２５ｋｇ／ｍ
＋ｓ”であった。

実施例２ ポリマーＩを用い、実施例１と同様にして得た仮焼体粉
末７０％に参考例２で得たポリマーＨの粉末３０％を加
え、実施例１と同様にして成形、無機化して嵩密度１．
６７　ｇ　／ｃｄの炭素質無機材料を得た。

実施例１と同様に、この材料にポリマー■の５０％キシ
レンスラリーを含浸し、無機化し、さらにこの含浸、無
機化を３回繰り返し嵩密度２．０１ｇ／ｃ４の炭素質無
機材料を得た。この材料の曲げ強度は２３ｋｇ／ｍｍ”
であり、このものを空気中、６００°Ｃに２４時間保持
した後でも重量減少、強度低下は認められなかった。

比較例１ 無荷重時の嵩密度が０．１５　ｇ　／ｃ４の人造黒鉛粉
粒体８０％に参考例１の中間生成物であるメソフェーズ
ピッチ２０％を加え、実施例１と同様にして成形、無機
化を行い嵩密度カ月、６６ｇ／ｃｄの炭素材を得た。

この炭素材にメソフェーズピッチの含浸、無機化を実施
例１と同様にして４回繰り返し嵩密度が１．９２ｇ／ｃ
ｄの炭素材を得た。

この炭素材の曲げ強度は５．０ｋｇ／ｍａ＋”であり、
このものを空気中、６００℃に２４時間保持したところ
、２０％の重量減少が認められ、多孔質化した。

比較例２ 比較例１で得た嵩密度が１．６６　ｇ　／ｃ＋ｄの炭素
材に金属珪素粉をまぶし、１５００　’Ｃで溶融含浸し
、反応焼結により炭素−炭化珪素複合材を得た。得られ
た材料の曲げ強度は８．２ｋｇ／ｍｍ”と向上したが、
窒素中、１５００°Ｃでの曲げ強度を測定したところ、
未反応珪素の溶融により変形が生じ、曲げ強度は３．０
　ｋｇ／ｍ”に低下した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　珪素含有多環状芳香族重合体から得られる無機材料で
   あって、その構成成分が、 ｉ）該重合体を構成するメソフェーズ状態にある多環状
   芳香族化合物から導かれる結晶質炭素、又は結晶質炭素
   と非晶質炭素、 ｉｉ）該重合体を構成する光学的等方性の多環状芳香族
   化合物から導かれる、無配向状態の結晶質炭素及び／又
   は非晶質炭素、及び ｉｉｉ）Ｓｉ、Ｃ及びＯから実質的になる非晶質相、及
   び／又は粒径が５００Å以下の実質的にβ−ＳｉＣから
   なる結晶質超微粒子と非晶質のＳｉＯ＿ｘ（０＜ｘ≦２
   ）とからなる集合体であり、 構成元素の割合がＳｉ；３０〜７０重量％、Ｃ；２０〜
   ６０重量％及びＯ；０．５〜１０重量％であるＳｉ−Ｃ
   −Ｏ物質 よりなることを特徴とする炭素質無機材料。