JPH0324428B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0324428B2 JPH0324428B2 JP61211455A JP21145586A JPH0324428B2 JP H0324428 B2 JPH0324428 B2 JP H0324428B2 JP 61211455 A JP61211455 A JP 61211455A JP 21145586 A JP21145586 A JP 21145586A JP H0324428 B2 JPH0324428 B2 JP H0324428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coke
- aggregate
- pitch
- grinding
- density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、機械材料、放電加工用電極、導電材
料、るつぼ、ヒーターあるいは原子炉用材料など
極めて広い範囲にわたつて利用されている高密度
黒鉛に適した原料コークスおよびそれを使用した
高密度黒鉛材の製造方法に関するものである。 （従来の技術） 高密度黒鉛製品は、〓焼したピツチコークス、
石油コークスなどを用いて、これを振動ミル、ジ
エツトミルなどの粉砕機を用いて、10〜20μm以
下に微粉砕し、粉砕した〓焼コークスを骨材とし
て、バインダーピツチの様な結合材を添加し、混
〓した後、押出し法又は型込め法で成型してか
ら、約800〜1000℃で焼成した後、更に3000℃に
近い高温で黒鉛化して作られる（特開昭52−
108412号、特開昭54−40074号公報）。 然るに、この様な粉砕方法で粉砕したコークス
は、粉砕コークスの形状が針状に近い形状を呈し
ているため、これらの粉砕コークスを用いて混〓
物を成型した場合には、高密度の炭素成型体を得
ることが困難であつた。 また、緻密で高強度の炭素成型体を得るために
は、骨材コークスの粒径を数μmに微粉砕する必
要があるが、骨材コークスを微粉砕すると、比表
面積が増大するため、結合材の添加量をそれに見
合つて増量することが必要になる。 従つて、この様にして作られた成型体を焼成す
ると、バイーダーピツチ等の結合材が炭化する
際、揮発成分が発生するため気孔が多数生じて、
高密度の炭素成型体を得ることが困難であつた。 又近年生コークスを磨砕して、バインダーを用
いないで、高密度炭素成型体を製造しようとする
方法（特公昭55−46968号、特開昭55−150505号
公報）が提案されている。 しかしこの方法では、使用する生コークスが〓
焼コークスと違つて、揮発成分を５〜10％程度含
むため、磨砕する際に磨擦熱により粒子間の融着
が起り微粉砕することが難しい。従つて、生コー
クスを粉砕する場合は、水又は灯油などの液中で
行なわれており、このため磨砕後、粉体を乾燥す
る必要があるため作業が煩雑である。 また、生コークスを磨砕した場合、炭素の結晶
子が破壊されるため、この様にして粉砕された微
粉コークスを骨材とした場合には、得られる黒鉛
成型体は、黒鉛化性の低いものであり、黒鉛化性
の高い高密度成型体を得る方法としては不適当で
ある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、骨材に〓焼ピツチコークスを用い、
この骨材コークスを空気中で磨砕することによ
り、微細化するとともに表面酸化を行なうことに
よつて、骨材コークス表面に酸素官能基を付与し
て、骨材コークスと結合材とのぬれ性を改善し、
結合材が従来より少なくても、高密度、高強度で
易黒鉛化性の炭素成型体を製造することを意図し
たものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、石炭系、石油系等の〓焼ピツチコー
クスを原料として用い、この〓焼ピツチコークス
を空気中で磨砕し、磨砕した〓焼ピツチコークス
中の酸素含有量を0.5wt％以上に調製した後、こ
の〓焼ピツチコークスを骨材として、バインダー
ピツチと混〓し、再粉砕して、ラバーあるいは、
金型などで成型した後、炭化、黒鉛化して高密度
黒鉛材を製造する方法である。 本発明で使用する骨材コークスは、石炭系、石
油系のいずれの〓焼ピツチコークスを用いても良
い。 又、本発明で用いられる磨砕の方法としては、
アトライターのほかに雷潰機、ボールミルのよう
なものもあるが、実用的にはアトライター、振動
ボールミルなどの磨砕方式の粉砕機を用いること
が望しい。 この磨砕方法を用いる理由としては、得られる
骨材コークス粉の粒形が、ジエツトミルあるいは
ハンマーミルの様な粉砕方式に比べて丸みを帯び
ており、ジエツトミルなどで粉砕した骨材コーク
スを用いた場合に比べて、成型体の嵩密度が高く
なる。 又、磨砕が繰り返されることによつて炭素表面
が活性化されるため、酸素原子との結合が起り易
くなるなどである。 磨砕時間としては、骨材コークスの酸素含有量
を0.5％以上に調整できればよく、原料となる〓
焼ピツチコークスの性状にもよるが、ほぼ２時間
程度で目的を達することができる。 しかも、本発明で骨材とする〓焼ピツチコーク
スの場合は、磨砕を24時間以上行なつても、その
磨砕コークスの黒鉛化性の低下が認められず、磨
砕前のコークスを黒鉛化した場合と、同程度の黒
鉛化性を示す。 骨材コークス中の酸素含有量を増加すること
は、磨砕時間を長くするか、磨砕の際に雰囲気中
の酸素量を多くすることによつて可能である。 〓焼ピツチコークスを磨砕すると、磨砕時間の
経過とともに、磨砕したピツチコークス微粉中の
酸素濃度は増加する。骨材とする微細化した〓焼
ピツチコークス中の酸素含有量を0.5wt％以上と
することによつて、バインダーピツチとのぬれ性
が向上し、従来の方法に比べバインダーピツチの
量は1/2になる。〓焼ピツチコークス中の酸素含
有量は、より好ましくは0.8wt％以上とすること
がよい。 これまでのジエツトミルなどによる粉砕で得ら
れる針状の骨材コークスでは、高密度高強度の黒
鉛材を得ることは困難であるが、本発明のアトラ
イター等で磨砕し、酸素含有量を増加させた骨材
コークスを用いることによつて、高密度高強度の
黒鉛材を容易に製造できる。 アトライター等で磨砕した骨材コークスは、平
均粒径が数μmと微粒であるにもかかわらず、バ
インダーピツチの添加量は、骨材コークス100重
量部に対して50重量部と少なくて良好な結果が得
られた。 ジエツトミルなどで粉砕した骨材コークスは、
平均粒径が数μmの粒子では、粒子形状が針状で
酸素含有量が少ないためバインダーピツチの添加
量が、骨材コークス100重量部に対し100〜130重
量部必要であつた。 この様に、本発明の磨砕した〓焼ピツチコーク
スを骨材コークスとすることによつて、バインダ
ーピツチを従来より大巾に少なくすることが出
来、しかも含浸をすることなく、緻密な高密度黒
鉛材を製造することが可能である。 さらに本発明の方法を用いて、次のような要領
で黒鉛材を製造することができる。 まず〓焼ピツチコークスをアトライター等で粉
砕し、これを骨材としてバインダーピツチ等の結
合材と混〓した後、さらにこれまでのように骨材
コークスの粒径を均一化するために再粉砕する。 これを常法に従つて成型した後、不活性ガス雰
囲気下で800〜1100℃程度で焼成する。この焼成
物を黒鉛化炉に入れ、2600℃以上に加熱して黒鉛
化することによつて、高密度黒鉛材を製造するこ
とができる。 （実施例〕 実施例 １ 1400〜1450℃で〓焼して得たピツチコークス
を、衝撃粉砕機を用いて20〜30μmに粉砕した後、
この粉体をアトライターに500ｇ投入し、空気中
で４時間磨砕を行なつた。この磨砕コークス（酸
素含有量1.0wt％）100重量部に対し、バインダー
ピツチ60重量部を添加した後、250℃に加熱した
Ｚ型ニーダーで１時間混練した。 この混練物をアトライターで再粉砕し平均粒径
10μmにした。これを40W×40H×120L（単位mm）
の金型に90ｇ充填し、50Kg/cm2の圧力で１次成型
した後ラバーに詰め、２t/cm2の圧力でラバープレ
ス成型した。 得られた成型体のサイズは34W×20H×100L
（単位mm）であつた。この成型体をコークスブリ
ーズでパツキングし、窒素気流下0.05℃／minの
昇温速度で1100℃まで昇温し焼成体を得た。 更に、この焼成体を10℃／minの昇温速度で
2600℃まで昇温し、この温度で１時間保持して黒
鉛化した。 この黒鉛化物の性状を表１に示した。 実施例 ２ 〓焼ピツチコークスを衝撃粉砕機を用いて20〜
30μmに粉砕した後、この粉砕をアトライターに
500ｇ投入し、空気中で24時間磨砕を行なつた。
この磨砕コークス（酸素含有量1.9wt％）を骨材
として、実施例１と同じ方法で混練、焼成、黒鉛
化した。この黒鉛化物の性状を表１に示した。 比較例 １ 〓焼ピツチコークスを衝撃粉砕機を用いて20〜
30μmに粉砕した後、この粉体を更にジエツトミ
ルで平均粒径4μmに粉砕した。この粉砕コークス
（酸素含有量0.3wt％）100重量部に対し、バイン
ダーピツチ110重量部添加した後、250℃に加熱し
たＺ型ニーダーで混練した。 この混練物を更にジエツトミルで再粉砕し平均
粒径を4μmにした。これを40W×40H×120L（単
位mm）の金型に90ｇ充填し50Kg/cm2の圧力で１次
成型した後、ラバーに詰め２t/cm2の圧力でラバー
プレス成型した。 得られた成型体のサイズは33W×18H×100L
（単位mm）であつた。 この成型体をコークスブリーズでパツキング
し、窒素気流下0.05℃／minの昇温速度で1100℃
まで昇温し焼成体を得た。この焼成体を10℃／
minの昇温速度で2600℃まで昇温し、この温度で
１時間保持して黒鉛化した。この黒鉛化物の性状
を表１に示した。
料、るつぼ、ヒーターあるいは原子炉用材料など
極めて広い範囲にわたつて利用されている高密度
黒鉛に適した原料コークスおよびそれを使用した
高密度黒鉛材の製造方法に関するものである。 （従来の技術） 高密度黒鉛製品は、〓焼したピツチコークス、
石油コークスなどを用いて、これを振動ミル、ジ
エツトミルなどの粉砕機を用いて、10〜20μm以
下に微粉砕し、粉砕した〓焼コークスを骨材とし
て、バインダーピツチの様な結合材を添加し、混
〓した後、押出し法又は型込め法で成型してか
ら、約800〜1000℃で焼成した後、更に3000℃に
近い高温で黒鉛化して作られる（特開昭52−
108412号、特開昭54−40074号公報）。 然るに、この様な粉砕方法で粉砕したコークス
は、粉砕コークスの形状が針状に近い形状を呈し
ているため、これらの粉砕コークスを用いて混〓
物を成型した場合には、高密度の炭素成型体を得
ることが困難であつた。 また、緻密で高強度の炭素成型体を得るために
は、骨材コークスの粒径を数μmに微粉砕する必
要があるが、骨材コークスを微粉砕すると、比表
面積が増大するため、結合材の添加量をそれに見
合つて増量することが必要になる。 従つて、この様にして作られた成型体を焼成す
ると、バイーダーピツチ等の結合材が炭化する
際、揮発成分が発生するため気孔が多数生じて、
高密度の炭素成型体を得ることが困難であつた。 又近年生コークスを磨砕して、バインダーを用
いないで、高密度炭素成型体を製造しようとする
方法（特公昭55−46968号、特開昭55−150505号
公報）が提案されている。 しかしこの方法では、使用する生コークスが〓
焼コークスと違つて、揮発成分を５〜10％程度含
むため、磨砕する際に磨擦熱により粒子間の融着
が起り微粉砕することが難しい。従つて、生コー
クスを粉砕する場合は、水又は灯油などの液中で
行なわれており、このため磨砕後、粉体を乾燥す
る必要があるため作業が煩雑である。 また、生コークスを磨砕した場合、炭素の結晶
子が破壊されるため、この様にして粉砕された微
粉コークスを骨材とした場合には、得られる黒鉛
成型体は、黒鉛化性の低いものであり、黒鉛化性
の高い高密度成型体を得る方法としては不適当で
ある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、骨材に〓焼ピツチコークスを用い、
この骨材コークスを空気中で磨砕することによ
り、微細化するとともに表面酸化を行なうことに
よつて、骨材コークス表面に酸素官能基を付与し
て、骨材コークスと結合材とのぬれ性を改善し、
結合材が従来より少なくても、高密度、高強度で
易黒鉛化性の炭素成型体を製造することを意図し
たものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、石炭系、石油系等の〓焼ピツチコー
クスを原料として用い、この〓焼ピツチコークス
を空気中で磨砕し、磨砕した〓焼ピツチコークス
中の酸素含有量を0.5wt％以上に調製した後、こ
の〓焼ピツチコークスを骨材として、バインダー
ピツチと混〓し、再粉砕して、ラバーあるいは、
金型などで成型した後、炭化、黒鉛化して高密度
黒鉛材を製造する方法である。 本発明で使用する骨材コークスは、石炭系、石
油系のいずれの〓焼ピツチコークスを用いても良
い。 又、本発明で用いられる磨砕の方法としては、
アトライターのほかに雷潰機、ボールミルのよう
なものもあるが、実用的にはアトライター、振動
ボールミルなどの磨砕方式の粉砕機を用いること
が望しい。 この磨砕方法を用いる理由としては、得られる
骨材コークス粉の粒形が、ジエツトミルあるいは
ハンマーミルの様な粉砕方式に比べて丸みを帯び
ており、ジエツトミルなどで粉砕した骨材コーク
スを用いた場合に比べて、成型体の嵩密度が高く
なる。 又、磨砕が繰り返されることによつて炭素表面
が活性化されるため、酸素原子との結合が起り易
くなるなどである。 磨砕時間としては、骨材コークスの酸素含有量
を0.5％以上に調整できればよく、原料となる〓
焼ピツチコークスの性状にもよるが、ほぼ２時間
程度で目的を達することができる。 しかも、本発明で骨材とする〓焼ピツチコーク
スの場合は、磨砕を24時間以上行なつても、その
磨砕コークスの黒鉛化性の低下が認められず、磨
砕前のコークスを黒鉛化した場合と、同程度の黒
鉛化性を示す。 骨材コークス中の酸素含有量を増加すること
は、磨砕時間を長くするか、磨砕の際に雰囲気中
の酸素量を多くすることによつて可能である。 〓焼ピツチコークスを磨砕すると、磨砕時間の
経過とともに、磨砕したピツチコークス微粉中の
酸素濃度は増加する。骨材とする微細化した〓焼
ピツチコークス中の酸素含有量を0.5wt％以上と
することによつて、バインダーピツチとのぬれ性
が向上し、従来の方法に比べバインダーピツチの
量は1/2になる。〓焼ピツチコークス中の酸素含
有量は、より好ましくは0.8wt％以上とすること
がよい。 これまでのジエツトミルなどによる粉砕で得ら
れる針状の骨材コークスでは、高密度高強度の黒
鉛材を得ることは困難であるが、本発明のアトラ
イター等で磨砕し、酸素含有量を増加させた骨材
コークスを用いることによつて、高密度高強度の
黒鉛材を容易に製造できる。 アトライター等で磨砕した骨材コークスは、平
均粒径が数μmと微粒であるにもかかわらず、バ
インダーピツチの添加量は、骨材コークス100重
量部に対して50重量部と少なくて良好な結果が得
られた。 ジエツトミルなどで粉砕した骨材コークスは、
平均粒径が数μmの粒子では、粒子形状が針状で
酸素含有量が少ないためバインダーピツチの添加
量が、骨材コークス100重量部に対し100〜130重
量部必要であつた。 この様に、本発明の磨砕した〓焼ピツチコーク
スを骨材コークスとすることによつて、バインダ
ーピツチを従来より大巾に少なくすることが出
来、しかも含浸をすることなく、緻密な高密度黒
鉛材を製造することが可能である。 さらに本発明の方法を用いて、次のような要領
で黒鉛材を製造することができる。 まず〓焼ピツチコークスをアトライター等で粉
砕し、これを骨材としてバインダーピツチ等の結
合材と混〓した後、さらにこれまでのように骨材
コークスの粒径を均一化するために再粉砕する。 これを常法に従つて成型した後、不活性ガス雰
囲気下で800〜1100℃程度で焼成する。この焼成
物を黒鉛化炉に入れ、2600℃以上に加熱して黒鉛
化することによつて、高密度黒鉛材を製造するこ
とができる。 （実施例〕 実施例 １ 1400〜1450℃で〓焼して得たピツチコークス
を、衝撃粉砕機を用いて20〜30μmに粉砕した後、
この粉体をアトライターに500ｇ投入し、空気中
で４時間磨砕を行なつた。この磨砕コークス（酸
素含有量1.0wt％）100重量部に対し、バインダー
ピツチ60重量部を添加した後、250℃に加熱した
Ｚ型ニーダーで１時間混練した。 この混練物をアトライターで再粉砕し平均粒径
10μmにした。これを40W×40H×120L（単位mm）
の金型に90ｇ充填し、50Kg/cm2の圧力で１次成型
した後ラバーに詰め、２t/cm2の圧力でラバープレ
ス成型した。 得られた成型体のサイズは34W×20H×100L
（単位mm）であつた。この成型体をコークスブリ
ーズでパツキングし、窒素気流下0.05℃／minの
昇温速度で1100℃まで昇温し焼成体を得た。 更に、この焼成体を10℃／minの昇温速度で
2600℃まで昇温し、この温度で１時間保持して黒
鉛化した。 この黒鉛化物の性状を表１に示した。 実施例 ２ 〓焼ピツチコークスを衝撃粉砕機を用いて20〜
30μmに粉砕した後、この粉砕をアトライターに
500ｇ投入し、空気中で24時間磨砕を行なつた。
この磨砕コークス（酸素含有量1.9wt％）を骨材
として、実施例１と同じ方法で混練、焼成、黒鉛
化した。この黒鉛化物の性状を表１に示した。 比較例 １ 〓焼ピツチコークスを衝撃粉砕機を用いて20〜
30μmに粉砕した後、この粉体を更にジエツトミ
ルで平均粒径4μmに粉砕した。この粉砕コークス
（酸素含有量0.3wt％）100重量部に対し、バイン
ダーピツチ110重量部添加した後、250℃に加熱し
たＺ型ニーダーで混練した。 この混練物を更にジエツトミルで再粉砕し平均
粒径を4μmにした。これを40W×40H×120L（単
位mm）の金型に90ｇ充填し50Kg/cm2の圧力で１次
成型した後、ラバーに詰め２t/cm2の圧力でラバー
プレス成型した。 得られた成型体のサイズは33W×18H×100L
（単位mm）であつた。 この成型体をコークスブリーズでパツキング
し、窒素気流下0.05℃／minの昇温速度で1100℃
まで昇温し焼成体を得た。この焼成体を10℃／
minの昇温速度で2600℃まで昇温し、この温度で
１時間保持して黒鉛化した。この黒鉛化物の性状
を表１に示した。
【表】
（発明の効果）
〓焼コークスを磨砕することによつて得られた
骨材コークスを用いることによつて、従来よりも
バインダーピツチの添加量が大巾に少なくてすむ
ためコストが安くなる。 又、この骨材コークスを用いて成型されたもの
は、含浸せずに黒鉛化後の嵩密度を1.7以上にす
ることが可能である。さらに、黒鉛化された高密
度炭素材は、硬度が高く高密度なために、各種用
途に適用できる。
骨材コークスを用いることによつて、従来よりも
バインダーピツチの添加量が大巾に少なくてすむ
ためコストが安くなる。 又、この骨材コークスを用いて成型されたもの
は、含浸せずに黒鉛化後の嵩密度を1.7以上にす
ることが可能である。さらに、黒鉛化された高密
度炭素材は、硬度が高く高密度なために、各種用
途に適用できる。
Claims (1)
- １ 石炭系あるいは石油系の〓焼ピツチコークス
を空気中で磨砕し、磨砕した〓焼ピツチコークス
中の酸素含有量を0.5wt％以上に調整した後、こ
の〓焼ピツチコークスを骨材として結合材と混合
した後、成型、焼成、黒鉛化することを特徴とす
る高密度黒鉛材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61211455A JPS6369756A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 高密度黒鉛材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61211455A JPS6369756A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 高密度黒鉛材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369756A JPS6369756A (ja) | 1988-03-29 |
| JPH0324428B2 true JPH0324428B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16606224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61211455A Granted JPS6369756A (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | 高密度黒鉛材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6369756A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002154875A (ja) * | 2000-11-13 | 2002-05-28 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 高温加熱金属成型体支持部材の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP61211455A patent/JPS6369756A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6369756A (ja) | 1988-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4311777B2 (ja) | 黒鉛材の製造方法 | |
| JPH0324428B2 (ja) | ||
| JPH0124724B2 (ja) | ||
| JPH07165467A (ja) | 等方性黒鉛材の製造方法 | |
| JPH07223809A (ja) | 黒鉛材料およびその製造方法 | |
| JPS61295216A (ja) | 高密度・高強度等方性黒鉛材の製造法 | |
| JPH0645505B2 (ja) | 高固有抵抗化等方性黒鉛材の製造法 | |
| JP3278190B2 (ja) | 等方性高密度黒鉛材の製造方法 | |
| JP2910002B2 (ja) | 特殊炭素材の混練方法 | |
| JPS5978914A (ja) | 特殊炭素材の製造方法 | |
| JPH0337108A (ja) | 等方性炭素材 | |
| US3202619A (en) | Graphitic neutron reflector containing beryllium and method of making same | |
| JPH01290559A (ja) | 高密度炭素材料の製造方法 | |
| JPH0288464A (ja) | 高密度・高強度炭素材料の製造方法および放電加工用黒鉛電極材 | |
| SU768756A1 (ru) | Способ получени углеродных изделий | |
| JPH0124723B2 (ja) | ||
| JPH0158125B2 (ja) | ||
| JPH0273892A (ja) | 固形燃料 | |
| JPS6331429B2 (ja) | ||
| SU1754653A1 (ru) | Способ получени пресспорошка дл углеродных изделий | |
| JP2924062B2 (ja) | 炭素材用原料粉の製造方法 | |
| JPH04119910A (ja) | 微細なポアを有する炭素材の製造方法 | |
| JPH0364448B2 (ja) | ||
| JP2924061B2 (ja) | 炭素材用原料粉の製造法 | |
| JPS6235964B2 (ja) |