JPH0226817A - 炭素材の製造法 - Google Patents
炭素材の製造法Info
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- JPH0226817A JPH0226817A JP63174175A JP17417588A JPH0226817A JP H0226817 A JPH0226817 A JP H0226817A JP 63174175 A JP63174175 A JP 63174175A JP 17417588 A JP17417588 A JP 17417588A JP H0226817 A JPH0226817 A JP H0226817A
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- carbon material
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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、安価な炭素材の製造法に関し、特に炭素板の
製造法に関する。
製造法に関する。
従来炭素板を製造するには、紙に熱硬化性脂を含浸させ
てこれを非酸化性雰囲気下、焼成炭化する方法、或いは
セルロース系繊維と熱硬化性樹脂とを混和し、板状に成
形して非酸化性雰囲気下、焼成炭化する方法などが行な
われている。
てこれを非酸化性雰囲気下、焼成炭化する方法、或いは
セルロース系繊維と熱硬化性樹脂とを混和し、板状に成
形して非酸化性雰囲気下、焼成炭化する方法などが行な
われている。
しかし、上記炭素板は、高価でその使用目的が制限され
るばかりでなく、通気性、強度等が要求される場合には
特別の工夫を要していた。
るばかりでなく、通気性、強度等が要求される場合には
特別の工夫を要していた。
本発明者等は、安価で強度の高い炭素板を得べく、種々
検討を行なった結果、建築材料その他に広く用いられて
いる硬質繊維板が、炭素板の材料として極めて有望であ
ること発見した。
検討を行なった結果、建築材料その他に広く用いられて
いる硬質繊維板が、炭素板の材料として極めて有望であ
ること発見した。
本発明は、上記の発見に基づいてなされたもので、安価
でしかも強度の高い炭素材の製造法を提供することを目
的とする。
でしかも強度の高い炭素材の製造法を提供することを目
的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の方法においては
、木材を繊維化し、これに熱硬化性樹脂を添加して成形
硬化した硬質繊維材を非酸化性雰囲気下で焼成炭化する
。
、木材を繊維化し、これに熱硬化性樹脂を添加して成形
硬化した硬質繊維材を非酸化性雰囲気下で焼成炭化する
。
本発明に用いられる硬質炭素ＩＩ材は、木材チップを種
々な方法で粉砕繊維化し、これにフェノール樹脂、フラ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂を１〜２０％添加混合し、これ
を加圧成形、加熱硬化してつくられる。
々な方法で粉砕繊維化し、これにフェノール樹脂、フラ
ン樹脂等の熱硬化性樹脂を１〜２０％添加混合し、これ
を加圧成形、加熱硬化してつくられる。
上記木材を１ｉＡＨ化する方法としては、（ａ）木材チ
ップを叩解、抄造する方法、（ｂ）チップをふるい分け
し、解繊する方法、（Ｃ）チップを蒸煮しこれをリファ
イナー解繊する方法、等が知られているが、１１Ｍ化の
方法に制限はない。
ップを叩解、抄造する方法、（ｂ）チップをふるい分け
し、解繊する方法、（Ｃ）チップを蒸煮しこれをリファ
イナー解繊する方法、等が知られているが、１１Ｍ化の
方法に制限はない。
上記硬質ＩＩＩ材を焼成炭化するには、非酸化性雰囲気
下、０．５〜１．０℃／分の昇温速度で約１０００℃ま
で昇温して炭化することにより見掛密度（ＢＤ）０．９
〜１．Ｏｇ／ｃｍ、曲げ強度（ＢＳ）２００〜４５０に
９／Ｃｉの見掛は密度が小さいにもかかわらず強度の高
いものが得られる。
下、０．５〜１．０℃／分の昇温速度で約１０００℃ま
で昇温して炭化することにより見掛密度（ＢＤ）０．９
〜１．Ｏｇ／ｃｍ、曲げ強度（ＢＳ）２００〜４５０に
９／Ｃｉの見掛は密度が小さいにもかかわらず強度の高
いものが得られる。
上記焼成炭化を行なう場合の昇温速度が早ｔ）と炭化過
程で炭素材にクラックなどが発生し、製品歩留りが低下
し、遅いと経済性を失う。
程で炭素材にクラックなどが発生し、製品歩留りが低下
し、遅いと経済性を失う。
また、この方法によってつくられる炭素材は、焼成炭化
過程における厚み方向の収縮率が大きく、５０％前後に
達する。そのため、成形精度を要求される炭素材を直接
つくることは困難で、あと加工を必要とする。したがっ
て、棒状体或いは板状体等、比較的簡単な形状の炭素材
をつくるのに適する。例えば、炭素板をつくる場合には
、硬質繊維板を黒鉛板で挟持焼成すれば、反り等を生ず
ることなく炭化され、炭化過程で厚みは薄くなるが、そ
の収縮する厚みを見込んで、硬質ｍ雄板の厚いものを使
用すれば、所望の厚みの炭素板が得られる。また炭素板
は裁断して使用されるので、面の収縮は使用上の障害と
はならない。
過程における厚み方向の収縮率が大きく、５０％前後に
達する。そのため、成形精度を要求される炭素材を直接
つくることは困難で、あと加工を必要とする。したがっ
て、棒状体或いは板状体等、比較的簡単な形状の炭素材
をつくるのに適する。例えば、炭素板をつくる場合には
、硬質繊維板を黒鉛板で挟持焼成すれば、反り等を生ず
ることなく炭化され、炭化過程で厚みは薄くなるが、そ
の収縮する厚みを見込んで、硬質ｍ雄板の厚いものを使
用すれば、所望の厚みの炭素板が得られる。また炭素板
は裁断して使用されるので、面の収縮は使用上の障害と
はならない。
このようにしてつくられた炭素材は、耐熱性耐食性に優
れ強度が高く、さらに安価で、従来価格面で使用が制限
されていた用途に使用可能となる。
れ強度が高く、さらに安価で、従来価格面で使用が制限
されていた用途に使用可能となる。
特に炭素板は市販の安価な硬質Ｉ！雑板を原料として用
いることが出来るので、従来の炭素板に比して格段に安
価で、また通気性のよいことから、リン酸型、燃料電池
の冷却板、電極基板等としても利用可能である。
いることが出来るので、従来の炭素板に比して格段に安
価で、また通気性のよいことから、リン酸型、燃料電池
の冷却板、電極基板等としても利用可能である。
以下実施例を示して本発明を説明する。
実施例１
木材チップを蒸煮し、これを繊維化した後、乾燥した。
この木材繊維に２ｗｔ％となるようにフェノール樹脂を
添加混合し、棒状に加圧成形加熱し、径２５ｊＩｌｌ！
、長さ１５０１Ｍ１の硬質繊維棒をつくった。この硬質
繊維棒を、４００℃まで３℃／分、以下０．７℃／分の
昇温速度で１０００℃まで昇温炭化した。得られた炭素
棒は、やや湾曲していたが、これを加工することによっ
て、径１０ｍの真直な炭素棒が得られた。
添加混合し、棒状に加圧成形加熱し、径２５ｊＩｌｌ！
、長さ１５０１Ｍ１の硬質繊維棒をつくった。この硬質
繊維棒を、４００℃まで３℃／分、以下０．７℃／分の
昇温速度で１０００℃まで昇温炭化した。得られた炭素
棒は、やや湾曲していたが、これを加工することによっ
て、径１０ｍの真直な炭素棒が得られた。
実施例２
厚さ５ｍの市販の硬質繊維板（三井木材工業株式会社製
、商品名、三井ボードＳ）を３００履角に裁断し、これ
を黒鉛板に挾持して非酸化性雰囲気中で焼成した。焼成
は４００℃まで４℃／分、４００℃以上は、０．６℃／
分の速度で１０００℃まで昇温炭化した。得られた炭素
板は、厚さ３順、２２ｃｒｓ角に収縮した。
、商品名、三井ボードＳ）を３００履角に裁断し、これ
を黒鉛板に挾持して非酸化性雰囲気中で焼成した。焼成
は４００℃まで４℃／分、４００℃以上は、０．６℃／
分の速度で１０００℃まで昇温炭化した。得られた炭素
板は、厚さ３順、２２ｃｒｓ角に収縮した。
この炭素板は、ＢＤ ：０．９！Ｍ／ｃｄ、ＢＳ ：２
９０に９／ｉ、熱伝導率： ３ｋａｌ ／ｌ１ｈｒ ’
Ｃで通気性が良好であり、リン酸型燃料電池の冷却板並
びに電極基板として好適なものであった。
９０に９／ｉ、熱伝導率： ３ｋａｌ ／ｌ１ｈｒ ’
Ｃで通気性が良好であり、リン酸型燃料電池の冷却板並
びに電極基板として好適なものであった。
実施例３
実施例１と同様にして得た木材ｍ１ｌｌｉとアクリル！
ｌ雑（東し株式会社製、商品名、アトラン）および炭素
粉末（昭和電工株式会社製、商品名、ＵＦＯ３０）を５
Ｑｗｔ％：３Ｑｗｔ％：２Ｑｗｔ％の比率で配合、混合
し、該混合物にｌＱｗｔ％となるようにフェノール樹脂
を添加混合した後、板状に加圧加熱し、厚さ５１ＸＩＩ
Ｘ３００Ｍ角の繊維板を得た。
ｌ雑（東し株式会社製、商品名、アトラン）および炭素
粉末（昭和電工株式会社製、商品名、ＵＦＯ３０）を５
Ｑｗｔ％：３Ｑｗｔ％：２Ｑｗｔ％の比率で配合、混合
し、該混合物にｌＱｗｔ％となるようにフェノール樹脂
を添加混合した後、板状に加圧加熱し、厚さ５１ＸＩＩ
Ｘ３００Ｍ角の繊維板を得た。
この繊維板を実施例２と同様にして１０００℃まで昇温
炭化した。得られた炭素板は厚さ２．７鰭、２４１角に
収縮した。この炭素板を再度３０００℃まで熱処理した
後の物性は下記の通りであり、リン酸型燃料電池用電極
基板並びに冷却板として良好な物性を具備していた。
炭化した。得られた炭素板は厚さ２．７鰭、２４１角に
収縮した。この炭素板を再度３０００℃まで熱処理した
後の物性は下記の通りであり、リン酸型燃料電池用電極
基板並びに冷却板として良好な物性を具備していた。
ＢＤ＝０．９０ｇ／ｃｄ（気孔率；約６０％）ＢＳ−３
１０Ｋｙ／ｃｄ ＥＲ＝５５００μΩα（面内方向） 平均気孔径＝１５μｍ （水銀ポロシメーターにより測定） 熱伝導率＝ ２０ｋａｌ ／ｍｈｒ ”Ｃ〔発明の効果
〕 以上述べたように、本発明の炭素材の製造法は、安価な
硬質Ｉｌ帷材を原料として用いるので、安価な炭素材が
得られる。特に炭素板は、建材等に広く使用されている
市販の硬質繊維板をそのまま使用し、ＢＤが小さいにも
かかわらず、強度が高い通気性の良好な炭素材が極めて
安価に得られ、リン酸型燃料電池の冷却板、電極基板と
して好適であるばかりでなく、従来価格面で使用が制限
されていた用途に広く利用可能である。また、実施例に
示したように木材繊維以外の有機合成繊維や炭素粉末等
を併せて用いることにより所望特性の炭素材を得ること
も可能である。
１０Ｋｙ／ｃｄ ＥＲ＝５５００μΩα（面内方向） 平均気孔径＝１５μｍ （水銀ポロシメーターにより測定） 熱伝導率＝ ２０ｋａｌ ／ｍｈｒ ”Ｃ〔発明の効果
〕 以上述べたように、本発明の炭素材の製造法は、安価な
硬質Ｉｌ帷材を原料として用いるので、安価な炭素材が
得られる。特に炭素板は、建材等に広く使用されている
市販の硬質繊維板をそのまま使用し、ＢＤが小さいにも
かかわらず、強度が高い通気性の良好な炭素材が極めて
安価に得られ、リン酸型燃料電池の冷却板、電極基板と
して好適であるばかりでなく、従来価格面で使用が制限
されていた用途に広く利用可能である。また、実施例に
示したように木材繊維以外の有機合成繊維や炭素粉末等
を併せて用いることにより所望特性の炭素材を得ること
も可能である。
Claims (1)
- 木材を繊維化し、これに熱硬化性樹脂を添加して成形硬
化した硬質繊維材を、非酸化性雰囲気下で焼成炭化する
ことを特徴とする炭素材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63174175A JPH0226817A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 炭素材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63174175A JPH0226817A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 炭素材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226817A true JPH0226817A (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=15974021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63174175A Pending JPH0226817A (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 炭素材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226817A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04164806A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-10 | Aomori Pref Gov | ウッドセラミックスの製造方法 |
| WO2001064602A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-07 | The United Nations University | Biocarbon material production from a modified lignocellulosic biomass |
| WO2003050058A1 (de) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Verfahren zur herstellung eines kohlenstoff- bzw. keramikbauteils |
| EP2192096A2 (de) | 2008-11-26 | 2010-06-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Keramikbauteils |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042213A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Showa Denko Kk | 炭素薄板の製造法 |
| JPS60145952A (ja) * | 1984-01-09 | 1985-08-01 | 昭和電工株式会社 | ガラス状炭素材の製造法 |
| JPS60161144A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-22 | 昭和電工株式会社 | 電池用炭素質セパレータの製造法 |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP63174175A patent/JPH0226817A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6042213A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Showa Denko Kk | 炭素薄板の製造法 |
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| WO2003050058A1 (de) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Verfahren zur herstellung eines kohlenstoff- bzw. keramikbauteils |
| US7682534B2 (en) | 2001-12-12 | 2010-03-23 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Method for the production of a carbon or ceramic component |
| EP2192096A2 (de) | 2008-11-26 | 2010-06-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Keramikbauteils |
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