JPH0470271B2 - - Google Patents
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- JPH0470271B2 JPH0470271B2 JP63085845A JP8584588A JPH0470271B2 JP H0470271 B2 JPH0470271 B2 JP H0470271B2 JP 63085845 A JP63085845 A JP 63085845A JP 8584588 A JP8584588 A JP 8584588A JP H0470271 B2 JPH0470271 B2 JP H0470271B2
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Classifications
-
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C04B37/005—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of glass or ceramic material
-
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-
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- C04B2237/38—Fiber or whisker reinforced
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は炭素繊維／炭素質系複合材料（以下、
Ｃ／Ｃコンポジツトと略称）の接合方法に関す
る。
Ｃ／Ｃコンポジツトと略称）の接合方法に関す
る。
［従来の技術］
今日、炭素繊維で補強された実質的に炭素質材
からなる複合材料、即ちＣ／Ｃコンポジツトは、
例えば約1400℃以上の高温下で使用できる耐熱性
材料として有望視されている。しかし、そのＣ／
Ｃコンポジツトで大物や長尺物を製作しようとす
ると大型の加工設備が必要であつたり、高額の加
工費を必要とする。このため、従来は主に小尺物
を接合し長尺物とすること等で対応してきた。即
ち、第３図に示すようにＣ／Ｃコンポジツト１，
１′を接合するには、ボルト４、ナツト５、ワツ
シヤー６、当て板７などの接合部材を用いて接合
され、これらの接合部材にはモリブデン（融点
2625±50℃）、タングステン（同 2996±50℃）
等のようないずれも高融点の金属材料が用いられ
てきた。
からなる複合材料、即ちＣ／Ｃコンポジツトは、
例えば約1400℃以上の高温下で使用できる耐熱性
材料として有望視されている。しかし、そのＣ／
Ｃコンポジツトで大物や長尺物を製作しようとす
ると大型の加工設備が必要であつたり、高額の加
工費を必要とする。このため、従来は主に小尺物
を接合し長尺物とすること等で対応してきた。即
ち、第３図に示すようにＣ／Ｃコンポジツト１，
１′を接合するには、ボルト４、ナツト５、ワツ
シヤー６、当て板７などの接合部材を用いて接合
され、これらの接合部材にはモリブデン（融点
2625±50℃）、タングステン（同 2996±50℃）
等のようないずれも高融点の金属材料が用いられ
てきた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、かかる従来のＣ／Ｃコンポジツトの接
合手段は、例えばネジが焼き付いたり、あるいは
窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気での脆化により
破損したり、また接合母体との熱膨脹差により接
合部分がゆるむ等の欠点があつた。更に上記接合
部材は、高温下で長時間使用するとクリープを起
こしたり、またＣ／Ｃコンポジツトに比べて高比
重であるため接合部の重量増によるハンドリング
性の低下や、接合部材が高価なため接合コストが
高くつく等の欠点もあつた。
合手段は、例えばネジが焼き付いたり、あるいは
窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気での脆化により
破損したり、また接合母体との熱膨脹差により接
合部分がゆるむ等の欠点があつた。更に上記接合
部材は、高温下で長時間使用するとクリープを起
こしたり、またＣ／Ｃコンポジツトに比べて高比
重であるため接合部の重量増によるハンドリング
性の低下や、接合部材が高価なため接合コストが
高くつく等の欠点もあつた。
本発明の解決課題は、Ｃ／Ｃコンポジツトの接
合に関する上記従来技術の欠点を解消し、接合部
分が軽量で耐久性があると同時に、容易かつ低コ
ストで実施できる接合方法を提供することにあ
る。
合に関する上記従来技術の欠点を解消し、接合部
分が軽量で耐久性があると同時に、容易かつ低コ
ストで実施できる接合方法を提供することにあ
る。
［課題を解決する手段］
上記本発明の解決課題は、炭素繊維で補強され
た実質的に炭素質材からなる複合材料同士を接合
するに際し、その接合部分にグラフアイト接着剤
を介して炭素繊維を巻回せしめたのち、熱処理を
施すことによつて達成できる。
た実質的に炭素質材からなる複合材料同士を接合
するに際し、その接合部分にグラフアイト接着剤
を介して炭素繊維を巻回せしめたのち、熱処理を
施すことによつて達成できる。
以下、本発明を図面を参照しながら具体的に説
明する。
明する。
第１図は本発明にかかるＣ／Ｃコンポジツト接
合例を示す概略図であり、第２図は第１図のＡ−
Ａ断面図を示す。図中、１，１′はＣ／Ｃコンポ
ジツト、２は接合面、３は炭素繊維である。
合例を示す概略図であり、第２図は第１図のＡ−
Ａ断面図を示す。図中、１，１′はＣ／Ｃコンポ
ジツト、２は接合面、３は炭素繊維である。
図示するように、Ｃ／Ｃコンポジツト１，１′
を接合する際、先ず接合部分（特に接合面）２に
グラフアイト接着剤（図示せず）を塗布して貼り
合せる。その上を更にグラフアイト接着剤を塗り
付けながら炭素繊維を巻き付けてゆき接合部分を
接着固定させる。つまり、接合部分に十分な強さ
で炭素繊維が巻き付けられると同時に、グラフア
イト接着剤がＣ／Ｃコンポジツト同士、および
Ｃ／Ｃコンポジツトと炭素繊維とを結合させるの
である。
を接合する際、先ず接合部分（特に接合面）２に
グラフアイト接着剤（図示せず）を塗布して貼り
合せる。その上を更にグラフアイト接着剤を塗り
付けながら炭素繊維を巻き付けてゆき接合部分を
接着固定させる。つまり、接合部分に十分な強さ
で炭素繊維が巻き付けられると同時に、グラフア
イト接着剤がＣ／Ｃコンポジツト同士、および
Ｃ／Ｃコンポジツトと炭素繊維とを結合させるの
である。
なお、上記Ｃ／Ｃコンポジツト１，１′の接合
部には必要に応じて同材質できたノツクピンを打
ち込んでおくと、接合部の耐久性をさらに延ばす
ことができる。
部には必要に応じて同材質できたノツクピンを打
ち込んでおくと、接合部の耐久性をさらに延ばす
ことができる。
次に、接着固定後の接合部分にはグラフアイト
接着剤を硬化させるための養生および焼成という
熱処理が必要である。この養生はグラフアイト接
着剤の乾燥を目的とするものであるから、熱処理
温度や、熱処理時間などは主に接着剤の材質に応
じて適宜設定すればよいが、熱処理温度として約
100〜150℃、熱処理時間として約３〜４時間が好
ましい範囲である。
接着剤を硬化させるための養生および焼成という
熱処理が必要である。この養生はグラフアイト接
着剤の乾燥を目的とするものであるから、熱処理
温度や、熱処理時間などは主に接着剤の材質に応
じて適宜設定すればよいが、熱処理温度として約
100〜150℃、熱処理時間として約３〜４時間が好
ましい範囲である。
接合部分の養生が終れば、その後、N2、Ar、
He等の不活性雰囲気またはH2等の還元雰囲気中
でのＣ／Ｃコンポジツトの使用温度（約1400℃以
上）まで徐々に昇温し、約0.5時間程度の焼成を
行う。これらの養生および焼成によつてＣ／Ｃコ
ンポジツトの接合部分には、軽量で優れた耐久性
が備わることになる。
He等の不活性雰囲気またはH2等の還元雰囲気中
でのＣ／Ｃコンポジツトの使用温度（約1400℃以
上）まで徐々に昇温し、約0.5時間程度の焼成を
行う。これらの養生および焼成によつてＣ／Ｃコ
ンポジツトの接合部分には、軽量で優れた耐久性
が備わることになる。
この際の炭素繊維は、従来公知の炭素繊維スト
ランドもしくは炭素繊維コードなどが用いられ、
このストランドもしくはコード類は有撚品、無撚
品のいずれでもよい。
ランドもしくは炭素繊維コードなどが用いられ、
このストランドもしくはコード類は有撚品、無撚
品のいずれでもよい。
またグラフアイト接着剤は公知の接着剤でよ
く、例えばニユーコートGC（大日本インキ製）、
VA58（ジグリー製）などが好ましく用いられる。
く、例えばニユーコートGC（大日本インキ製）、
VA58（ジグリー製）などが好ましく用いられる。
［実施例］
以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
実施例
Ｃ／Ｃコンポジツト（20mm角×2000mm）同士の
各接合面をそれぞれ長さ方向で300mm、厚み方向
で10mmカツトする。そのカツト面にグラフアイト
接着剤（ニユーコートGC）を塗布し貼り合わせ
る。その後接合部表面にグラフアイト接着剤を塗
りながら炭素繊維ストランド（約12000デニール）
約10ｍを巻き付ける。約２時間放置した後、130
℃の雰囲気で４時間加熱処理した。さらにN2雰
囲気中で約3000℃まで徐々に焼成した。
各接合面をそれぞれ長さ方向で300mm、厚み方向
で10mmカツトする。そのカツト面にグラフアイト
接着剤（ニユーコートGC）を塗布し貼り合わせ
る。その後接合部表面にグラフアイト接着剤を塗
りながら炭素繊維ストランド（約12000デニール）
約10ｍを巻き付ける。約２時間放置した後、130
℃の雰囲気で４時間加熱処理した。さらにN2雰
囲気中で約3000℃まで徐々に焼成した。
このようにして接合したＣ／Ｃコンポジツトを
用い、高温焼成炉（約1400℃以上）用の掃除治具
と操作治具を製作した。
用い、高温焼成炉（約1400℃以上）用の掃除治具
と操作治具を製作した。
得られた治具は軽量であるためハンドリング性
が良く、従来の接合方法では耐久性、耐熱性の点
で約１ケ月しか使用できなかつたものが１年経過
後も何ら問題なく使用できた。
が良く、従来の接合方法では耐久性、耐熱性の点
で約１ケ月しか使用できなかつたものが１年経過
後も何ら問題なく使用できた。
［発明の効果］
本発明によるＣ／Ｃコンポジツトの接合方法に
よれば、 接合部は高温下、特に1400℃以上3300℃以下
での耐熱性、耐久性が大幅に向上するため、接
合加工されたＣ／Ｃコンポジツト製品は長期間
にわたり安定して使用できる。
よれば、 接合部は高温下、特に1400℃以上3300℃以下
での耐熱性、耐久性が大幅に向上するため、接
合加工されたＣ／Ｃコンポジツト製品は長期間
にわたり安定して使用できる。
接合材料に接合母体と同材質の炭素質材を用
いるため重量増も最少限に押えられハンドリン
グ性の低下が殆どない。
いるため重量増も最少限に押えられハンドリン
グ性の低下が殆どない。
(3) 接合手段が容易であり、かつ材料費が僅少で
すむため接合コストが大幅に節減できる。
すむため接合コストが大幅に節減できる。
など、顕著な効果を奏する。
第１図は本発明にかかるＣ／Ｃコンポジツト接
合例を示す概略図、第２図は第１図の接合例のＡ
−Ａ断面図、第３図は従来のＣ／Ｃコンポジツト
接合例を示す概略図である。 １，１′……Ｃ／Ｃコンポジツト、２……接合
面、３……炭素繊維、４……ボルト、５……ナツ
ト、６……ワツシヤー、７……当て板。
合例を示す概略図、第２図は第１図の接合例のＡ
−Ａ断面図、第３図は従来のＣ／Ｃコンポジツト
接合例を示す概略図である。 １，１′……Ｃ／Ｃコンポジツト、２……接合
面、３……炭素繊維、４……ボルト、５……ナツ
ト、６……ワツシヤー、７……当て板。
Claims (1)
- １ 炭素繊維で補強された実質的に炭素質材から
なる複合材料同士を接合するに際し、その接合部
分にグラフアイト接着剤を介して炭素繊維を巻回
せしめたのち、熱処理を施すことを特徴とする炭
素繊維／炭素質系複合材料の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085845A JPH01257172A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085845A JPH01257172A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257172A JPH01257172A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0470271B2 true JPH0470271B2 (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=13870204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63085845A Granted JPH01257172A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 炭素繊維／炭素質系複合材料の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01257172A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994025178A1 (en) * | 1993-04-30 | 1994-11-10 | Foster-Miller, Inc. | A reinforced joint for composite structures and method of joining composite parts |
| JP2019151529A (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | イビデン株式会社 | 黒鉛接合板および黒鉛接合板の製造方法 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63085845A patent/JPH01257172A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01257172A (ja) | 1989-10-13 |
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