JPH03215361A - 炭素繊維強化炭素による構造材の製造法 - Google Patents

炭素繊維強化炭素による構造材の製造法

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JPH03215361A
JPH03215361A JP2009910A JP991090A JPH03215361A JP H03215361 A JPH03215361 A JP H03215361A JP 2009910 A JP2009910 A JP 2009910A JP 991090 A JP991090 A JP 991090A JP H03215361 A JPH03215361 A JP H03215361A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高温下で使用される構造材、例えば雰囲気高
温加熱炉内で用いられる断熱材の保持用あるいは処理物
設置台又はレール等をなす構造材の製造方法に関するも
のである． 特に、この発明ではアルミナ等の既知の耐火材の耐熱温
度を超える炉内用等の構造材を炭素繊維強化炭素で作る
方法にかかるものである．（口）背景技術 １８００℃を越える高温の熱処理炉は、その発熱体．耐
火材，断熱材，処理物保持具などが高耐熱材で構成され
ている．特に、２０００〜３０００℃もの高温の熱処理
炉の炉内構造材としては、金属やセラミック等で使用で
きるものは少なく、一般に炭素系材料が使われている． 例えば、高温炉の発熱体は黒鉛質の板又は丸棒などで作
られ、構造材にも黒鉛質の板材が多く用いられ、断熱材
には炭素又は黒鉛の粒，粉，繊維などが用いられて来た
． 特に，構造材には圧倒的に多く黒鉛焼結材が使用されて
来たが、黒鉛賀のものよりもはるかに強度が高い炭素繊
維強化炭素が開発されると、これが黒鉛質のものに代っ
て多く用いられるようになって来た． ところが、炭素繊維又は炭素織物で所望の形状の構造材
、例えばＨ型，Ｔ型などの構造材を作るのは容易でなく
、非常に困難である． 炭素繊維や炭素織物などに接着材を塗付し所望の型で焼
成するとき、型に強く圧力をかけて焼成しないと強度の
高い構造材は得られない．このためには、加熱炉中に型
を加圧しながら挿入する必要があり、これは操業を非常
に困難なものにすると共に、炉の構造を複雑なものとす
る．特に、長尺の構造物を得たいときには、加圧下の焼
成は更に難しいものとなり、炉の設備は更に複雑で高価
なものとなる． （ハ）発明の開示 高温下でも強度が低下しない炭素質のものが高温下で使
われる構造材には適しており、上述した通り炭素繊維強
化炭素材が黒鉛焼結材にとって代って使われつつあるが
、その製作特に所望の形状の長尺な構造材を作るのは容
易でない．従って、本発明は、長尺な炭素繊維強化炭素
の構造材を容易かつ安価に製造する方法を提供するもの
である． 本発明の方法においては、まず巻き型の周囲に炭素繊維
を巻回し、これに接着剤を含浸させ、更にこの周囲をア
ラミド繊維のような温度線膨張係数が負の繊維で巻回し
て強く締付る．次に、これを昇湿して接着剤を炭化させ
て固化させると、金型等で周囲より加圧したものと同等
の炭素繊維強化炭素成形体が得られる． そこで，この発明の方法では、このようにして得た炭素
繊維強化炭素成形体の複数本を互いに接着し、管体の長
手方向に沿って切断して、Ｈ型やＴ型等の型材を製作す
るものである． 以下、更にこの発明の実施例を図面を参照して説明する
． （二）実施例 第１図に示すように、一辺が３０ｍ腸の正四角形角柱型
１の周囲に径約７ｐｍの高強度炭素繊錐２を図示される
ように角柱型の長平方向軸に対して約３０〜４５℃に傾
斜するように、しかも該繊維が互いに交叉して交点３を
作るようにして繊維の厚さが約３１１１１１となるまで
巻回した．これに熱硬化性のフェノール樹脂を含浸させ
，更に炭素繊維の周囲をアルミド繊鑑束４で強く巻回し
た． このようにして得た角管型の高強度炭素繊維体の複数本
（この実施例では３個）をその長手方向の一側が互いに
隣接する他の一側と接するようにして並べ、その周囲を
アラミド繊錐束で強く巻回した． これを窒素雰囲気の加熱炉中で１時間当り１００℃の昇
温速度で６００℃まで昇温して固化した． 離型後に再び窒素雰囲気中で加熱して，１０００℃で炭
素化処理した．用途によっては、２８００℃での黒鉛化
処理をしてもよい． 成形体の周囲に巻回したアラミド繊錐４は４００℃で長
さが２％収縮する温度線膨張係数が負の繊維なので、成
形体は強く締めつけられ、強固な構造物が得られた．な
お、２５００℃以上に加熱する時には、雰囲気をアルゴ
ンガスとした．次に、第２図の点線５に沿って成形体の
長芋方向に該成形体をダイヤモンド力ツタで切断した．
これにより，ハッチング６で示されるものと示されない
ものの２組の断面Ｈ型構造材とＵ型構造材７が製作され
た． 従って、切断方法によっては、断面Ｔ型のものや更に他
の断面形状のものも容易に得られることになる． この構造材の平均的な強度は，引張り強度で２０〜２５
Ｋｇ／■烏２であり、曲げ強度で２５〜３０Ｋｇ／■腸
２であった● （ホ）発明の効果 以上説明したように、この発明の方法によれば特別の型
による加熱設備が不要となり、従って作業も容易であり
、長尺の種々の型の高温用構造材が連続的に経済的な製
造コストで製造することができる卓越した効果がある．
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明方法に用いられる管体の単体の作り方の
説明的な斜視図、第２図は第１図の管体の複数を複合し
、その後に切断して所望の型構造体とする智造方法を示
す説明的な斜視図である．符号説明 １一巻き型　２一炭素繊錐　３一炭素繊維の交点４−ア
ラ ド繊錐 ５一切断線 ６−Ｈ型構造材 ７ 一Ｕ型構造材 特 許 出 願 人 関東冶金工業株式会社 第１霞 築２図 ５

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多数の炭素繊維を互いに交叉するように管状に巻回し、
    これに炭素系接着剤を含浸して得られた管状成形体の複
    数本を長手方向の側面にて互いに接するように並列させ
    て複合体を作り、その後にこれを長手方向で切断するこ
    とによりＨ型，Ｕ型，Ｔ型等の所定の型の炭素繊維強化
    炭素構造材を製造する方法。
JP2009910A 1990-01-19 1990-01-19 炭素繊維強化炭素による構造材の製造法 Granted JPH03215361A (ja)

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US07/640,877 US5112422A (en) 1990-01-19 1991-01-14 Method of manufacturing carbon fibre-reinforced carbon elongated structural components

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022146112A (ja) * 2021-03-22 2022-10-05 株式会社カネカ 耐高温断熱材、これを含む焼成炉、及びこれを用いたグラファイト構造体の製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5417022A (en) * 1994-03-03 1995-05-23 The Budd Company Hybrid frame rail
US5507522A (en) * 1994-03-03 1996-04-16 The Budd Company Hybrid frame rail
US5632940A (en) * 1994-03-29 1997-05-27 Whatley; Bradford L. Method of making an integrally stiffened article
FR2732984B1 (fr) * 1995-04-13 1997-07-04 Europ Propulsion Procede de fabrication de pieces structurales complexes monobloc en materiau composite
DE19903681A1 (de) * 1999-01-29 2000-08-03 Sika Ag, Vormals Kaspar Winkler & Co Verfahren zur Herstellung von aus Flachbandlamellen bestehenden winkelförmigen Bauteilen
CA2792255C (en) * 2010-04-30 2016-06-14 Frontier Electronic Systems Corp. Robust lightweight electronic rack enclosure
WO2011140060A2 (en) * 2010-05-03 2011-11-10 University Of Delaware Thermal evaporation sources with separate crucible for holding the evaporant material

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3367812A (en) * 1962-11-14 1968-02-06 Union Carbide Corp Process of producing carbonized articles
US3917884A (en) * 1973-04-23 1975-11-04 Fiber Materials Method of making wound graphite carbon body
DE2334645C3 (de) * 1973-07-07 1983-04-07 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Verfahren zur Herstellung eines Trägers aus Faserverbundprofil
GB8627819D0 (en) * 1986-11-20 1986-12-17 Dunlop Ltd Panels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022146112A (ja) * 2021-03-22 2022-10-05 株式会社カネカ 耐高温断熱材、これを含む焼成炉、及びこれを用いたグラファイト構造体の製造方法

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JPH0563433B2 (ja) 1993-09-10

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