JPH0524874B2

JPH0524874B2 -

Info

Publication number: JPH0524874B2
Application number: JP63227601A
Authority: JP
Inventors: Kozo Yumitate; Takako Yamashita; Mitsuo Saga; Tsuneo Kaneshiro
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-09-13
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1993-04-09
Also published as: JPH0280369A

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞本発明は、炭素繊維強化炭素複合材料の製造法
に関し、更に詳しくはフイラーとして炭素繊維
を、マトリツクスとしてコールタールピツチを用
いた高強度炭素複合材の製造方法に関するもので
ある。＜従来の技術＞炭素をマトリツクスとして、炭素繊維で強化し
た炭素複合材料は、炭素繊維強化炭素複合材料
（以下、Ｃ／Ｃコンポジツトという）と呼ばれ、
このＣ／Ｃコンポジツトは機械特性，耐熱特性，
耐蝕性，摩擦，制動特性に優れており、この特性
を利用してロケツトノズル，スペースシヤトルの
ノーズ及びリーデイングエツジ，航空機のブレー
キデイスクなどの宇宙航空機器部材として実用化
されている。最近では原子炉や核融合炉用第一壁
材料及び骨，関節などの医療用材料やタービン材
料としての実用化も進められている。この様に優れた特性を有するＣ／Ｃコンポジツ
トの製造方法は種々あるが、炭素繊維のトウ，ク
ロス，フエルトなどにフエノール樹脂等の熱硬化
性樹脂を含浸させプリプレグをつくり、これらを
積層，硬化させて成形体をつくる方法が一般的で
ある。炭素繊維そのものは、極端に異方性が強く、こ
の炭素繊維を補強材とした複合材料であるＣ／Ｃ
コンポジツトは異方性の強いものとなる。この炭
素繊維の異方性を緩和する方法としてトウを使つ
て三次元織物を織成し、この後でフエノール樹脂
等の熱硬化性樹脂を含浸させ、次いで加熱・硬化
させて成形体を得る方法も一般的に採用されてい
る。マトリツクスとしては上記に示したフエノール
などの熱硬化性樹脂が一般に用いられている。し
かし、熱硬化性樹脂を用いた場合、賦形が容易と
いう利点はあるものの値段が高く、更にはこの樹
脂を炭素繊維に含浸させた後、加熱・硬化させる
プロセスにおいてかなり厳密な温度コントロール
が必要であり、またこのプロセス自体工程が複雑
であり多大の労力と時間を要する。マトリツクスとしては、熱硬化性樹脂の他にピ
ツチで代表される熱可塑性樹脂も用いることがで
きる。ピツチは熱硬化性樹脂に比較して安価であ
るという利点はあるものの、ピツチの炭素化収率
が低く、更にピツチは溶融相を経て炭素化するた
めに、炭素化する過程でバブリングが起き、その
時生じた気孔はＣ／Ｃコンポジツト中に残る。こ
の気孔の存在のため、ピツチを再含浸させる緻密
化処理を多数回繰り返し行つても、Ｃ／Ｃコンポ
ジツトのカサ比重が上がらず（カサ比重：1.3〜
1.5g／cm³）、機械的強度がでない（曲げ強度：７
〜10Kg／mm²）という問題点がある。＜発明が解決しようとする課題＞本発明の目的は、フイラーとしてポリアクリロ
ニトリル系の炭素繊維を、マトリツクスとしてコ
ールタールピツチを用いて簡単なプロセスで、し
かも曲げ強度が20Kg／mm²以上の高強度Ｃ／Ｃコン
ポジツトを安価に製造する方法を提供するもので
ある。＜課題を解決するための手段＞本発明は、表面の酸素含有官能基量（O_IS／
C_IS）が0.05〜0.25，窒素含有官能基量（N_IS／C_IS）
が0.01〜0.10の範囲のポリアクリロニトリル系の
炭素繊維を二次元乃至三次元に配向させたもの
に、コールタールピツチを含浸させ、次いで含浸
させた状態で炭化処理を行い、次いでこの処理材
に実質的にキノリン不溶分を含まないコールター
ルピツチを含浸させ、引続き炭化処理を行う工程
を、カサ比重が1.5g／cm³以上になるまで繰り返
し、次いで1500〜3000℃の温度で黒鉛化処理する
ことを特徴とする高強度炭素複合材の製造方法で
ある。但しC_IS，O_IS，N_ISはそれぞれＸ線光電子分光
法（ESCA）によりイオン化ポテンシヤル280〜
292eV，520〜540eV，395〜405eVの範囲で求め
たピーク面積である。＜作用＞次に本発明の内容を更に詳細に説明する。Ｃ／Ｃコンポジツトの製造に使用される炭素繊
維の織り方は、繊維の配合方向で区別され、(1)ク
ロス積層材料，斜交積層材料などの繊維の二次元
配向、(2)二次元配向させた積層材料の厚さ方向に
垂直糸を配向させた三次元配向に分類できる。本
発明はこれら二次元及び三次元配向させた炭素繊
維をフイラーとして用いる。炭素繊維の種類は原料で大別して、ポリアクリ
ロニトリル系，レーヨン系，ピツチ系があるが、
安価でしかも強度の大きい炭素繊維はポリアクリ
ロニトリル系であり、本発明ではポリアクリロニ
トリル系の高強度糸を用いる。ところで炭素繊維とプラスチツクとからなる複
合材料（CFRP）の製造においては、炭素繊維と
プラスチツクとの間の接着力を増し、CFRPの強
度を大きくするために炭素繊維に予め表面処理を
行い炭素繊維の表面に酸素含有官能基及び窒素含
有官能基を導入する方法が採用されているが、本
発明者らはＣ／Ｃコンポジツト（CFRC）の製造
においても炭素繊維表面の酸素及び窒素含有官能
基量が重要であり、強度の点からO_IS／C_ISの値が
0.05〜0.25，N_IS／C_ISの値が0.01〜0.10の範囲内に
限定されることを見出した。この酸素及び窒素含有官能基量はＸ線光電子分
光法（ESCA）によつて求められる。Ｘ線光電子
分光法によつて求められる炭素繊維表面のO_IS／
C_IS、即ち酸素原子数／炭素原子数は炭素繊維表
面の酸素含有官能基（カルボキシル基，ヒドロキ
シル基，カルボニル基など）の量を示すパラメー
タでありO_IS／C_ISの値が大きい程酸素含有官能基
量が多い。また炭素繊維表面のN_IS／C_IS即ち窒素
原子数／炭素原子数は炭素繊維表面の窒素含有官
能基（アミド基，アミミノ基など）の量を示すパ
ラメータであり、N_IS／C_ISの値が大きい程窒素含
有官能基量が多い。炭素繊維表層のO_IS及びN_ISの含有量の調整は繊
維表面に表面処理により、官能基を結合させるか
或いは繊維製造時の焼成温度を制御することによ
り行い得る。ここで、ポリアクリロニトリル系の炭素繊維表
面に酸素含有官能基と窒素含有官能基との両方を
兼ね備えた炭素繊維とマトリツクス炭素との間に
は、Ｃ／Ｃ基材製造時における炭化処理、更には
緻密化処理における炭化処理において、化学的及
び物理的な接着力が形成される。コールタールピ
ツチが熱によつてコークス化する温度（500〜
1200℃）においてこの接着力が形成されると考え
られるが、この接着力の大きさは炭素繊維表面の
酸素及び窒素含有官能基量に依存している。即ち
ESCAによる炭素繊維表面のO_IS／C_ISが0.05未満、
N_IS／C_ISが0.01未満の炭素繊維では炭素繊維とマ
トリツクス炭素との間は接着力が弱く、Ｃ／Ｃコ
ンポジツトは強度がでない。炭素繊維表面の
O_IS／C_ISが0.25超、N_IS／C_ISが0.10超の炭素繊維を
用いれば、コールタールピツチからのマトリツク
ス炭素と炭素繊維の間には強固に接着されすぎて
炭化処理過程において、炭素繊維とマトリツクス
炭素との収縮率の違いから炭素繊維に傷や亀裂が
入り、Ｃ／Ｃコンポジツトは強度がでない。即ち
O_IS／C_ISが0.05〜0.25，N_IS／C_ISが0.01〜0.10の範
囲にある炭素繊維を用いることによつて500〜
1200℃の炭素処理において、炭素繊維とマトリツ
クス炭素との間に適度な接着力が形成される。なお、ESCA分析は一般によく知られており、
たとえば「アロマテイツクス」第40巻、第１，２
号30〜35ページ（1988）等に詳しく記載されてい
るが、本発明の測定条件を以下に示す。装置…V.G Scientific社製ESCA LAB−５励起Ｘ線…AlK〓（1486.6eV）Ｘ線出力…100W 測定真空度…1.0×10^-10mbar 測定温度…20℃ C_ISピーク面積はイオン化ポテンシヤル280〜
292eVの範囲で、O_ISピーク面積は520〜540eVの
範囲、N_ISピーク面積は395〜405eV範囲より求め
た。本発明においてO_IS／C_ISはO_ISピーク面積と
C_ISピーク面積の比であり、N_IS／C_ISはN_ISピーク
面積とC_ISピーク面積の比として定義されたもの
である。次に本発明ではマトリツクスとなる炭素材の原
料は安価なコールタールピツチを用いる。高温乾
留コールタールからのピツチは、芳香族性に富み
炭化率，真比重が大きく、またその割りには粘性
が低いという特性を有しているので、Ｃ／Ｃコン
ポジツト用の原料マトリツクスとして適してい
る。ここで本発明のＣ／Ｃコンポジツト用のコー
ルタールピツチは、人造黒鉛電極，不浸透性黒鉛
など炭素製品の製造において、通常バインダーと
して用いられるバインダーピツチ、更にこれら炭
素製品の含浸工程でで用いられる含浸ピツチいず
れのピツチであつても良い。これらコールタール
ピツチは代表的な熱可塑性樹脂であり、軟化点で
流動化したピツチは温度を上昇させると、
0.5poise以下の粘性を示す液体となり、更に温度
を上げると、500〜600℃の温度においてコークス
化（炭素化）のために粘度が上昇し、ついには固
化する。強度の出るＣ／Ｃコンポジツトを製造するため
にはこのマトリツクスであるコールタールピツチ
が炭素繊維のフイラメント間に充分に浸透するこ
とが重要であるが、ピツチは粘度が充分に低く、
表面張力の小さい特性を持つので、含浸材として
望ましい。さらに、炭素繊維にマトリツクスを含浸した後
の炭化処理は、マトリツクスであるピツチ中に炭
素繊維を浸したまま行う。コールタールピツチは
熱可塑性なので、炭化処理過程で溶融するものの
この溶融ピツチが炭素繊維フイラメント間に充分
に浸透したまま炭化し、しかもバブリングで生じ
た気孔をまわりの溶融ピツチが埋めていくので、
炭化処理後に大きいクラツクや気孔がＣ／Ｃコン
ポジツト中に見られない。さらにこの方法だとピ
ツチ中に炭素繊維を浸したまま炭化処理するの
で、従来のプリプレグをつくりそれらを積層，成
形した後、炭化する方法に見られた、成形の際あ
るいは炭化の際のピツチ流出の問題は全くない。ここでコールタールピツチは炭化処理によつて
熱分解あるいは低分子成分の揮発により重量が減
少し炭化終了後ピツチコークスとなる。この事を
考慮に入れて、二次元及び三次元配向炭素繊維と
コールタールピツチの使用比率は炭化終了後、ピ
ツチコークス中にＣ／Ｃコンポジツトが存在する
様に調製すれば良い。更に詳しく説明すると、炭素繊維を二次元配向
させた平織，綾織，朱子織などの面状織物を所要
の枚数積層し、炭素繊維からなる積層体とする。
この積層体を保持するのは炭素材からなる板で上
下から締めつけプリフオームとする。三次元配向
させた炭素繊維の場合は、そのままピツチ含浸処
理すれば良い。この様に二次元配向させた面状織
物よりなる積層体及び三次元配向させた炭素繊維
に、溶融させたコールタールピツチを浸す含浸処
理はコールタールピツチが充分に低い粘度
（0.1poise以下）を呈する温度で行うことが望ま
しく、通常この含浸温度は150〜300℃である。引き続き炭素繊維をピツチ中に浸したまま600
〜1000℃で炭化処理を行うが、この際常圧，加圧
及び減圧いずれの条件も良い。この炭化処理は昇
温を30〜600℃／hrという比較的速い速度で行う
ことができ、Ｃ／Ｃコンポジツトを効率よく容易
に製造できる。このようにして得られたＣ／Ｃコンポジツトは
カサ密度，強度が充分ではなく、高密度，高強度
のＣ／Ｃコンポジツトを得るために更に常法によ
る含浸処理，炭化処理を適宜繰り返す必要がある
（緻密化処理）。この含浸処理に使用する含浸材は
安価なコールタールピツチが望ましい。このコー
ルタールピツチは芳香族性に富み炭化率，真比重
が大きく、特性の上からも好ましい。ここでこのコールタールピツチは実質的にキノ
リン不溶分を含有しないことが重要である。ピツ
チ中のキノリン不溶分は固体粒子でありこの粒子
が炭素材中の気孔を閉塞させ、従つて含浸操作に
おける含浸材の浸透速度を著しく小さくするから
である。この含浸処理での再炭化処理は800〜1200℃で
行う。この含浸−再炭化処理は２〜６回の繰り返
しでカサ比重1.5g／cm³以上の値を有するＣ／Ｃコ
ンポジツトを得ることができる。本発明による高強度Ｃ／Ｃコンポジツトの製造
法はこの様にして得られたカサ比重1.5g／cm³以上
のＣ／Ｃコンポジツトを最後に1500〜3000℃の温
度で黒鉛化処理することに特徴がある。ここでカサ比重1.5g／cm³以上のものでなければ
ならない理由は、カサ比重が1.5g／cm³以下の低密
度のＣ／Ｃコンポジツトは気孔が多いために元々
強度がでないし、また1500〜3000℃で処理しても
強度がでないからである。本発明者らは上記のカサ比重1.5g／cm³以上の
Ｃ／Ｃコンポジツトを1500〜3000℃の温度で黒鉛
化処理することにより曲げ強度が20Kg／mm²以上が
容易に達成できることを見出した。即ち炭素繊維とマトリツクス炭素との間に500
〜1200℃の炭化処理によつて適度な接着力が形成
されるが、この接着力の形成と同時に繊維周辺の
マトリツクス炭素には集中応力が発生する。しか
しこのＣ／Ｃコンポジツトを1500〜3000℃に黒鉛
化処理することによつてこの応力は解放及び緩和
される。この残留応力の解放及び緩和がＣ／Ｃコ
ンポジツトの高強度化に大きく寄与している。
1500℃以下だとマトリツクス炭素の黒鉛化が不充
分で応力の解放がおこらない。3000℃を超えると
かえつて黒鉛化が進みすぎてマトリツクス炭素の
層状割れが発生して結局Ｃ／Ｃコンポジツトの強
度が低下してしまう。従つて、黒鉛化処理温度は
1500〜3000℃に限定される。本発明はマトリツクスとしてコールタールピツ
チについて説明してきたが、これに限るものでは
なく石油系ピツチについても同一方法で高強度の
Ｃ／Ｃコンポジツトが製造できる。＜実施例＞実施例１三次元配向させた繊維径８〓ｍの炭素繊維（使
用糸ポリアクリロニトリル系，ESCAによる炭素
繊維表面のO_IS／C_IS＝0.10，N_IS／C_IS＝0.05の特性
を有するもの）を含浸槽に装入し、220℃に溶融
させたコールタールピツチ（軟化点＝90.0℃，ベ
ンゼン不溶分＝30.7wt％，キノリン不溶分＝
9.0wt％，これらのピツチの特性の測定はJIS Ｋ
−2425に従つた。以下同じ）を真空下において含
浸槽に注入し、炭素繊維にピツチを含浸させた。
引き続いて常圧下において昇温速度200℃／hrで
窒素ガス雰囲気中炭素繊維をピツチ中に浸したま
ま600℃まで炭化し、更にこの温度で１時間保持
した。次に含浸槽より成型体を取り出した後、窒
素ガス雰囲気中300℃／hrの昇温速度で1000℃ま
で昇温し、Ｃ／Ｃコンポジツト（Ｃ／Ｃ基材）を
得た。このＣ／Ｃ基材はカサ比重1.08g／cm³であ
つた。更にこのＣ／Ｃ基材にコールタールピツチ（軟
化点＝87.0℃，ベンゼン不溶分＝18.0wt％，キノ
リン不溶分＝trace）を真空下210℃で含浸した
後、この成型体を窒素雰囲気中で20℃／hrの昇温
速度で1000℃まで炭化処理した。この含浸炭化処
理を合計４回繰り返してカサ比重1.60g／cm³，曲
げ強度12.5Kg／mm²のＣ／Ｃコンポジツトを得た。このＣ／Ｃコンポジツトをアルゴンガス雰囲気
中200℃／hrの昇温速度で2500℃で処理し、黒鉛
化処理したＣ／Ｃコンポジツトを得た。この特性はカサ比重1.58g／cm³，曲げ強度28.5
Kg／mm²の高強度であつた。この特性試験における試験片は50×10×1.5mm
（長さ×幅×厚み）の直方体でありカサ密度は試
験片の乾燥重量及び寸法から求めた体積より求め
た。曲げ強度は三点曲げ試験法を用い、支点間距
離40mmとしオートグラフにおけるクロスヘツド速
度は１mm／minとした。ナイフエツジの規格は
JIS K6911に定められたもので、支点エツジ先端
の曲率半径は２mm，加圧くさび先端の曲率半径は
５mmである。測定試験数は３ケである。実施例２実施例１において炭素繊維表面の酸素及び窒素
含有官能基量を変えた炭素繊維を使用する以外は
全く同一条件でＣ／Ｃコンポジツトを製造した。
いずれの炭素繊維からも曲げ強度20Kg／mm²以上の
特性を有する高強度Ｃ／Ｃコンポジツトを得た。この結果を表１に示した。実施例３実施例１において、４回緻密化処理後のＣ／Ｃ
コンポジツト（カサ比重1.60g／cm³，曲げ強度
12.5Kg／mm²）をアルゴンガス雰囲気中200℃／hr
の昇温速度で1500℃及び3000℃で黒鉛化処理して
Ｃ／Ｃコンポジツトを得た。いずれも曲げ強度20
Kg／mm²以上の特性を有する高強度Ｃ／Ｃコンポジ
ツトを得た。この結果を表１に示す。比較例１実施例１において、炭素繊維表面の酸素及び窒
素含有官能基量を変えた炭素繊維を使用する以外
は全く同一条件でＣ／Ｃコンポジツトを製造し
た。これらの炭素繊維はESCAによる炭素繊維表
面のO_IS／C_IS，N_IS／C_ISがそれぞれ本発明の範囲
外のものであり、この炭素繊維から得られるＣ／
Ｃコンポジツトは曲げ強度10〜15Kg／mm²の特性で
あつた。この結果を表１に示す。比較例２実施例１において４回緻密化処理後のＣ／Ｃコ
ンポジツト（カサ比重1.60g／cm³，曲げ強度12.5
Kg／mm²）をアルゴンガス雰囲気中200℃／hrの昇
温速度で1400℃及び3080℃で黒鉛化処理してＣ／
Ｃコンポジツトを得た。このＣ／Ｃコンポジツト
は最終の黒鉛化処理温度が本発明の範囲外のもの
でありこの様にして得られたＣ／Ｃコンポジツト
は曲げ強度15Kg／mm²前後の特性であつた。この結果を表１に示した。

【表】

【表】実施例４二次元配向させた繊維径７〓ｍの炭素繊維の平
織面状織物を15枚積層し、これを外枠のみ炭素材
の板で上下から締めつけてプリフオームとした。
この炭素繊維はポリアクリロニトリル系のもので
ありESCAによる炭素繊維表面のO_IS／C_IS＝0.12，
N_IS／C_IS＝0.05の特性を有するものである。この
プリフオームを含浸槽に装入し、200℃に溶融さ
せたコールタールピツチ（軟化点＝80.5℃，ベン
ゼン不溶分＝15.8wt％，キノリン不溶分＝3.5wt
％）を真空下において含浸槽に注入し、炭素繊維
にピツチを含浸させた。引き続いて常圧下におい
て昇温速度120℃／hrで窒素ガス雰囲気中炭素繊
維をピツチ中に浸したまま600℃まで炭化し、更
にこの温度で１時間保持した。次に含浸槽より成
型体を取り出した後、窒素ガス雰囲気中300℃／
hrの昇温速度で1000℃まで昇温し、Ｃ／Ｃコンポ
ジツト（Ｃ／Ｃ基材）を得た。このＣ／Ｃ基材は
カサ比重1.17g／cm³でつた。更にこのＣ／Ｃ基材
にコールタールピツチ（軟化点＝87.0℃，ベンゼ
ン不溶分＝18.0wt％，キノリン不溶分＝trace）
を真空下210℃で含浸した後、この成型体を窒素
雰囲気中で10℃／hrの昇温速度で1000℃まで炭化
処理した。この含浸炭化理を合計５回繰り返して
カサ比重1.70g／cm³，曲げ強度17.5Kg／mm²の特性
を有するＣ／Ｃコンポジツトを得た。このＣ／Ｃコンポジツトをアルゴンガス雰囲気
中200℃／hrの昇温速度で2000℃で処理し、黒鉛
化処理したＣ／Ｃコンポジツトを得た。この特性はカサ比重1.69g／cm³，曲げ強度34.8
Kg／mm²の高強度であつた。比較例３実施例４におけるＣ／Ｃコンポジツトの製造法
において、緻密化処理における含浸−炭化処理を
合計２回繰り返す以外全く同一条件でＣ／Ｃコン
ポジツトを得た。合計２回の緻密化処理後（1000
℃処理品）の特性はカサ比重1.40g／cm³，曲げ強
度7.2Kg／mm²であつた。このＣ／Ｃコンポジツト
を2000℃で処理した黒鉛化処理した。このものは
カサ比重1.39／cm³，曲げ強度10.8Kg／mm²の特性で
あつた。比較例４実施例１におけるＣ／Ｃコンポジツトの製造法
において三次元配向させた炭素繊維として繊維径
11〓ｍのピツチ系炭素繊維（ESCAによる炭素繊
維表面のO_IS／C_IS＝0.16，N_IS／C_IS＝0.02）を用い
る以外全く同一条件でＣ／Ｃコンポジツトを製造
した。このものはカサ比重1.72g／cm³，曲げ強度12.8
Kg／mm²の特性であつた。実施例５三次元配向させた繊維径８〓ｍの炭素繊維（使
用糸ポリアクリロニトリル系，ESCAによる炭素
繊維表面のO_IS／C_IS＝0.14，N_IS／C_IS＝0.03の特性
を有するもの）を含浸槽に装入し230℃に溶融さ
せた石油系ピツチ（軟化点＝108.0℃，ベンゼン
不溶分＝13.0wt％，キノリン不溶分＝trace）を
真空下において含浸槽に注入し炭素繊維にピツチ
を含浸させた。引き続いて常圧下において昇温速
度200℃／hrで窒素ガス雰囲気中炭素繊維をピツ
チ中に浸したまま600℃で炭化処理して更にこの
温度で１時間保持した。次に含浸槽より成型体を
取り出した後、窒素ガス雰囲気中300℃／hrの昇
温速度で1000℃まで昇温し、Ｃ／Ｃコンポジツト
（Ｃ／Ｃ基材）を得た。このＣ／Ｃ基材はカサ比
重1.12ｇ／cm³であつた。更にこのＣ／Ｃ基材に上
記の石油系ピツチを真空下で230℃で含浸した後、
この成型体を20℃／hrの昇温速度で1000℃まで炭
化処理した。この含浸炭化処理を合計４回繰り返
してカサ比重1.66g／cm³，曲げ強度13.8Kg／mm²の
Ｃ／Ｃコンポジツトを得た。このＣ／Ｃコンポジ
ツトをアルゴンガス雰囲気中200℃／hrの昇温速
度で2000℃で処理し黒鉛化処理したＣ／Ｃコンポ
ジツトを得た。この特性はカサ比重1.65g／cm³、曲げ強度28.9
℃／mm²の高強度であつた。＜発明の効果＞このように本発明により、ポリアクリロニトリ
ル系の炭素繊維表面に酸素含有官能基と窒素含有
官能基の両方を兼ね備えたものをフイラーとし、
安価なコールタールピツチをマトリツクスとし、
製造プロセスの最後に1500〜3000℃で黒鉛化処理
することによる比較的簡単なプロセスで生産性良
く、曲げ強度20Kg／mm²以上の高強度Ｃ／Ｃコンポ
ジツトが得られるので、産業への波及効果は非常
に大きいものがある。

Claims

【特許請求の範囲】１表面の酸素含有官能基量（O_IS／C_iS）が0.05
〜0.25，窒素含有官能基量（N_IS／C_IS）が0.01〜
0.10の範囲のポリアクリロニトリル系の炭素繊維
を二次元乃至三次元に配向させたものに、コール
タールピツチを含浸させ、次いで含浸させた状態
で炭化処理を行い、次いでこの処理材に実質的に
キノリン不溶分を含まないコールタールピツチを
含浸させ、引続き炭化処理を行う工程を、カサ比
重が1.5g／cm³以上になるまで繰り返し、次いで
1500〜3000℃の温度で黒鉛化処理することを特徴
とする高強度炭素複合材の製造方法。但しC_IS，O_IS，N_ISはそれぞれＸ線光電子分光
法（ESCA）によりイオン化ポテンシヤル280〜
292eV，520〜540eV，395〜405eVの範囲で求め
たピーク面積である。