JPH07186117A - 炭素／炭素複合材の製造方法 - Google Patents
炭素／炭素複合材の製造方法Info
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- JPH07186117A JPH07186117A JP5331079A JP33107993A JPH07186117A JP H07186117 A JPH07186117 A JP H07186117A JP 5331079 A JP5331079 A JP 5331079A JP 33107993 A JP33107993 A JP 33107993A JP H07186117 A JPH07186117 A JP H07186117A
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- mandrel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形後のパイプ状の複合材からのマンドレル
の抜き取りを簡単にする。 【構成】 マンドレル１の外周に予め紙タイプのセルロ
ース系離型剤５を巻き付け、その上に炭素繊維２を巻き
付けてプリフォーム４を成形する。プリフォーム４に液
状ピッチやマトリクス樹脂を含浸させたのちに炭化処理
を施す。マンドレル１を抜き取ることによりパイプ状の
炭素／炭素複合材を得る。
の抜き取りを簡単にする。 【構成】 マンドレル１の外周に予め紙タイプのセルロ
ース系離型剤５を巻き付け、その上に炭素繊維２を巻き
付けてプリフォーム４を成形する。プリフォーム４に液
状ピッチやマトリクス樹脂を含浸させたのちに炭化処理
を施す。マンドレル１を抜き取ることによりパイプ状の
炭素／炭素複合材を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パイプ状の炭素／炭素
複合材を製造する方法に関する。
複合材を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パイプ状の炭素／炭素複合材（Ｃ／Ｃコ
ンポジットあるいはカーボン／カーボンコンポジットと
も称される）を製造する方法としては、例えば図４に示
すように、パイプ状のマンドレル１の外周にいわゆるド
ライタイプの炭素繊維（あるいは炭素繊維織布）２を給
糸体３から繰り出しながら巻き付けて積層することによ
りプリフォーム４を成形し、このプリフォーム４に液状
ピッチや、フラン系あるいはフェノール系のマトリクス
樹脂等の易炭化材料を含浸させた上で炭化処理を施し、
その後に前記マンドレル１を抜き取るようにしたものが
知られている。
ンポジットあるいはカーボン／カーボンコンポジットと
も称される）を製造する方法としては、例えば図４に示
すように、パイプ状のマンドレル１の外周にいわゆるド
ライタイプの炭素繊維（あるいは炭素繊維織布）２を給
糸体３から繰り出しながら巻き付けて積層することによ
りプリフォーム４を成形し、このプリフォーム４に液状
ピッチや、フラン系あるいはフェノール系のマトリクス
樹脂等の易炭化材料を含浸させた上で炭化処理を施し、
その後に前記マンドレル１を抜き取るようにしたものが
知られている。
【０００３】なお、前記炭素繊維２の巻き付けはフィラ
メントワインディング法による。また、必要に応じて前
記炭化処理に続いて黒鉛化処理を施したり、あるいはピ
ッチ含浸処理、炭化処理および黒鉛化処理を繰り返すこ
ともある。
メントワインディング法による。また、必要に応じて前
記炭化処理に続いて黒鉛化処理を施したり、あるいはピ
ッチ含浸処理、炭化処理および黒鉛化処理を繰り返すこ
ともある。
【０００４】さらに、前記マンドレル１に巻き付けられ
る炭素繊維材料として、予めピッチやマトリクス樹脂が
含浸されたプリプレグが使用されることもあれば、ドラ
イタイプの炭素繊維材料にピッチやマトリクス樹脂を含
浸させながらマンドレル１に巻き付けることもある。
る炭素繊維材料として、予めピッチやマトリクス樹脂が
含浸されたプリプレグが使用されることもあれば、ドラ
イタイプの炭素繊維材料にピッチやマトリクス樹脂を含
浸させながらマンドレル１に巻き付けることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の炭素／炭素複合材の製造方法においては、
成形後の炭素／炭素複合材とマンドレル１との離型性が
きわめて悪く、単にマンドレル抜き取り時の作業性が悪
いばかりでなく、マンドレル１を無理に抜き取ると成形
後の炭素／炭素複合材に傷を付けてしまうおそれがあ
る。そして、上記の炭素／炭素複合材とマンドレル１と
の離型性の悪さは、たとえマンドレル１に予めテフロン
系やシリコーン系の液状離型剤を塗布したとしても解決
されない。
ような従来の炭素／炭素複合材の製造方法においては、
成形後の炭素／炭素複合材とマンドレル１との離型性が
きわめて悪く、単にマンドレル抜き取り時の作業性が悪
いばかりでなく、マンドレル１を無理に抜き取ると成形
後の炭素／炭素複合材に傷を付けてしまうおそれがあ
る。そして、上記の炭素／炭素複合材とマンドレル１と
の離型性の悪さは、たとえマンドレル１に予めテフロン
系やシリコーン系の液状離型剤を塗布したとしても解決
されない。
【０００６】また、前記フィラメントワインディング法
により炭素繊維２をマンドレル１に巻き付けるにあた
り、マンドレル１上で炭素繊維２，２同士が互いに所定
角度で交差するような配向としたとしても、その繊維配
向角度におのずと限界があるために、製品完成後の繊維
の層間強度が必ずしも十分でなく、特に製品に長手方向
の引張荷重や曲げ力が作用すると割れが生じやすい。
により炭素繊維２をマンドレル１に巻き付けるにあた
り、マンドレル１上で炭素繊維２，２同士が互いに所定
角度で交差するような配向としたとしても、その繊維配
向角度におのずと限界があるために、製品完成後の繊維
の層間強度が必ずしも十分でなく、特に製品に長手方向
の引張荷重や曲げ力が作用すると割れが生じやすい。
【０００７】一方、上記の炭素繊維２に代えて炭素繊維
織布を巻き付けた場合には、経糸と緯糸とが規則正しく
編み込まれているために、炭素繊維２を素線として巻き
付けた場合と比べて層間強度の面では有利となるもの
の、繊維の織り目が製品表面に表われるために毛羽立ち
が生じて表面状態が良好でなく、特にパイプ状に形成さ
れた炭素／炭素複合材を機械要素のローラーとして用い
る場合には耐摩耗性の面で十分でない。
織布を巻き付けた場合には、経糸と緯糸とが規則正しく
編み込まれているために、炭素繊維２を素線として巻き
付けた場合と比べて層間強度の面では有利となるもの
の、繊維の織り目が製品表面に表われるために毛羽立ち
が生じて表面状態が良好でなく、特にパイプ状に形成さ
れた炭素／炭素複合材を機械要素のローラーとして用い
る場合には耐摩耗性の面で十分でない。
【０００８】さらに、炭素／炭素複合材に要求される強
度によっては、その組織の緻密化を図るためにピッチ含
浸処理および炭化処理を何回か繰り返すことがあること
は前述したとおりであるが、一回のピッチ含浸処理およ
び炭化処理でもたらされる密度の向上はごくわずかで、
一般的な構造材として要求される１．７０〜１．９０程
度の密度に達するまでには何回もピッチ含浸処理および
炭化処理を繰り返さなければならず、これによって加工
工数が著しく増加する結果となって好ましくない。
度によっては、その組織の緻密化を図るためにピッチ含
浸処理および炭化処理を何回か繰り返すことがあること
は前述したとおりであるが、一回のピッチ含浸処理およ
び炭化処理でもたらされる密度の向上はごくわずかで、
一般的な構造材として要求される１．７０〜１．９０程
度の密度に達するまでには何回もピッチ含浸処理および
炭化処理を繰り返さなければならず、これによって加工
工数が著しく増加する結果となって好ましくない。
【０００９】本発明は以上のような種々の課題に着目し
てなされたもので、その目的とするところは、製造後の
炭素／炭素複合材とマンドレルとの離型性がよく、しか
もピッチ含浸処理や炭化処理を何回も繰り返すことなく
耐久性にすぐれた炭素／炭素複合材が得られるようにし
た方法を提供することにある。
てなされたもので、その目的とするところは、製造後の
炭素／炭素複合材とマンドレルとの離型性がよく、しか
もピッチ含浸処理や炭化処理を何回も繰り返すことなく
耐久性にすぐれた炭素／炭素複合材が得られるようにし
た方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、マンドレルに炭素繊維材料を巻き付けて積層するこ
とによりプリフォームを成形し、このプリフォームを、
炭化処理前に該プリフォームに含浸させたピッチあるい
はマトリクス樹脂等の易炭化材料とともに炭化処理した
上で前記マンドレルを抜き取ることによりパイプ状の炭
素／炭素複合材を製造する方法であって、前記マンドレ
ルに対する炭素繊維材料の巻き付け前に、マンドレルの
外周に予めフィルム状のセルロース系離型剤を巻き付け
ることを特徴としている。
は、マンドレルに炭素繊維材料を巻き付けて積層するこ
とによりプリフォームを成形し、このプリフォームを、
炭化処理前に該プリフォームに含浸させたピッチあるい
はマトリクス樹脂等の易炭化材料とともに炭化処理した
上で前記マンドレルを抜き取ることによりパイプ状の炭
素／炭素複合材を製造する方法であって、前記マンドレ
ルに対する炭素繊維材料の巻き付け前に、マンドレルの
外周に予めフィルム状のセルロース系離型剤を巻き付け
ることを特徴としている。
【００１１】また、請求項２の発明は、前記プリフォー
ムを成形する方法として、予めフィルム状のセルロース
系離型剤が巻き付けられたマンドレルに炭素繊維織布を
巻き付けて積層し、その炭素繊維織布層の上に炭素繊維
をフープ状に巻き付けて成形することを特徴としてい
る。
ムを成形する方法として、予めフィルム状のセルロース
系離型剤が巻き付けられたマンドレルに炭素繊維織布を
巻き付けて積層し、その炭素繊維織布層の上に炭素繊維
をフープ状に巻き付けて成形することを特徴としてい
る。
【００１２】さらに、請求項３の発明は、前記炭化処理
に続いて再度ピッチ含浸処理を施したのち、組織を緻密
化するために加圧条件化で炭化させる加圧炭化処理を施
すことを特徴としている。
に続いて再度ピッチ含浸処理を施したのち、組織を緻密
化するために加圧条件化で炭化させる加圧炭化処理を施
すことを特徴としている。
【００１３】
【作用】請求項１の発明によると、マンドレルの外周に
予めフィルム状のセルロース系離型剤を巻き付けておく
ことにより、セルロース系離型剤は炭化時に熱分解して
収縮して低密度の炭化層を形成することから、マンドレ
ルと炭素／炭素複合材との間に隙間ができて、マンドレ
ルを容易に抜き取ることができるようになる。
予めフィルム状のセルロース系離型剤を巻き付けておく
ことにより、セルロース系離型剤は炭化時に熱分解して
収縮して低密度の炭化層を形成することから、マンドレ
ルと炭素／炭素複合材との間に隙間ができて、マンドレ
ルを容易に抜き取ることができるようになる。
【００１４】また、請求項２の発明によると、炭素繊維
織布層の上に重ねて炭素繊維をフープ状に巻き付けるこ
とにより、軸心方向の引張荷重による割れ等に対して十
分な強度をもつようになるとともに、複合材の表面がフ
ープ巻きした炭素繊維層となるので毛羽立ち等がなくそ
の表面性状が良好で、耐摩耗性が向上する。
織布層の上に重ねて炭素繊維をフープ状に巻き付けるこ
とにより、軸心方向の引張荷重による割れ等に対して十
分な強度をもつようになるとともに、複合材の表面がフ
ープ巻きした炭素繊維層となるので毛羽立ち等がなくそ
の表面性状が良好で、耐摩耗性が向上する。
【００１５】さらに、請求項３の発明によると、ＨＩＰ
加圧法等の加圧条件下で炭化処理を行うと、その組織の
緻密化作用のために密度向上の効果が大きく、少ない炭
化処理回数で所定の密度が得られるようになる。
加圧法等の加圧条件下で炭化処理を行うと、その組織の
緻密化作用のために密度向上の効果が大きく、少ない炭
化処理回数で所定の密度が得られるようになる。
【００１６】
【実施例】図１，２は本発明の第１の実施例を示す図で
ある。図１，２に示すように、中空状のマンドレル１の
外周に予めフィルム状のセルロース系離型剤５を巻き付
けて離型処理を施しておく。前記マンドレル１の材質と
しては、鉄やＳＵＳのほか、グラファイト等の炭素材や
セラミックを用いるものとし、そのマンドレル１の外周
に例えば紙タイプのセルロース系離型剤５を数回巻き付
けた上で端部を粘着テープあるいは接着剤で止める。
ある。図１，２に示すように、中空状のマンドレル１の
外周に予めフィルム状のセルロース系離型剤５を巻き付
けて離型処理を施しておく。前記マンドレル１の材質と
しては、鉄やＳＵＳのほか、グラファイト等の炭素材や
セラミックを用いるものとし、そのマンドレル１の外周
に例えば紙タイプのセルロース系離型剤５を数回巻き付
けた上で端部を粘着テープあるいは接着剤で止める。
【００１７】上記のように離型処理が施されたマンドレ
ル１の外周に、ドライタイプの炭素繊維２を給糸体３か
ら引き出しながら巻き付けて所定厚みになるまで積層し
てプリフォーム４を成形する。そして、前記プリフォー
ム４に易炭化材料として液状ピッチを含浸させるか、あ
るいはフラン系もしくはフェノール系のマトリクス樹脂
を含浸させる。前記プリフォーム４にフラン系もしくは
フェノール系のマトリクス樹脂を含浸させた場合には、
炭化処理前に加熱硬化処理を施す。
ル１の外周に、ドライタイプの炭素繊維２を給糸体３か
ら引き出しながら巻き付けて所定厚みになるまで積層し
てプリフォーム４を成形する。そして、前記プリフォー
ム４に易炭化材料として液状ピッチを含浸させるか、あ
るいはフラン系もしくはフェノール系のマトリクス樹脂
を含浸させる。前記プリフォーム４にフラン系もしくは
フェノール系のマトリクス樹脂を含浸させた場合には、
炭化処理前に加熱硬化処理を施す。
【００１８】上記の炭素繊維２としては、ＰＡＮ系、ピ
ッチ系、レーヨン系等の炭素および黒鉛系のいずれでも
よく、また形態としては炭素繊維そのもののほか一方向
テープ状や織布タイプのものを用いることができ、それ
らはマトリクス樹脂を含まないドライタイプでもマトリ
クス樹脂を含むいわゆるプリプレグタイプのものでもよ
い。さらに、上記のドライタイプの炭素繊維に液状ピッ
チやマトリクス樹脂を含浸させながらマンドレル１に巻
き付けることもでき、マトリクス樹脂を含浸させながら
巻き付けた場合には上記の樹脂系プリプレグの場合と同
様に炭化処理前に加熱硬化処理を施す。
ッチ系、レーヨン系等の炭素および黒鉛系のいずれでも
よく、また形態としては炭素繊維そのもののほか一方向
テープ状や織布タイプのものを用いることができ、それ
らはマトリクス樹脂を含まないドライタイプでもマトリ
クス樹脂を含むいわゆるプリプレグタイプのものでもよ
い。さらに、上記のドライタイプの炭素繊維に液状ピッ
チやマトリクス樹脂を含浸させながらマンドレル１に巻
き付けることもでき、マトリクス樹脂を含浸させながら
巻き付けた場合には上記の樹脂系プリプレグの場合と同
様に炭化処理前に加熱硬化処理を施す。
【００１９】この後、上記のピッチやマトリクス樹脂を
含浸させたプリフォーム４を例えば６００〜１５００℃
の条件下で炭化処理を施し、最後にマンドレル１を抜き
取っていわゆる離型させることでパイプ状の炭素／炭素
複合材を得る。
含浸させたプリフォーム４を例えば６００〜１５００℃
の条件下で炭化処理を施し、最後にマンドレル１を抜き
取っていわゆる離型させることでパイプ状の炭素／炭素
複合材を得る。
【００２０】この時、前記プリフォーム４の炭化処理に
伴って、マンドレル１と炭素繊維層との間に介装されて
いるセルロース系離型剤５が熱分解して収縮するととも
に、低密度で軟かい炭化層を形成することから、マンド
レル１と炭素繊維層との間に隙間ができる。その結果、
成形後の炭素／炭素複合材からマンドレル１をきわめて
容易に抜き取ることができる。
伴って、マンドレル１と炭素繊維層との間に介装されて
いるセルロース系離型剤５が熱分解して収縮するととも
に、低密度で軟かい炭化層を形成することから、マンド
レル１と炭素繊維層との間に隙間ができる。その結果、
成形後の炭素／炭素複合材からマンドレル１をきわめて
容易に抜き取ることができる。
【００２１】また、上記のようにプリフォーム４に炭化
処理を施すと、そのプリフォーム４に含まれるピッチや
マトリクス樹脂の熱分解のためにガスが発生して一般に
プリフォーム４が疎の状態となることから、必要に応じ
て上記の炭化処理に続いて例えば１５００〜２８００℃
の条件下で黒鉛化処理を施す。この場合、前記マンドレ
ル１として炭素材質のものを使用している場合には、こ
の黒鉛化処理後にマンドレル１を抜き取ることも可能で
ある。
処理を施すと、そのプリフォーム４に含まれるピッチや
マトリクス樹脂の熱分解のためにガスが発生して一般に
プリフォーム４が疎の状態となることから、必要に応じ
て上記の炭化処理に続いて例えば１５００〜２８００℃
の条件下で黒鉛化処理を施す。この場合、前記マンドレ
ル１として炭素材質のものを使用している場合には、こ
の黒鉛化処理後にマンドレル１を抜き取ることも可能で
ある。
【００２２】さらに、前記黒鉛化処理に続いて、炭素／
炭素複合材にピッチ含浸処理を施した上、組織の緻密化
を目的としてＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐ
ｒｅｓｓ）加圧法のもと、例えば温度５５０〜２０００
℃、圧力１００〜２０００ａｔｍの条件下で加圧炭化処
理を施す。そして、最後に例えば７００〜２８００℃の
条件下で熱処理を実施する。
炭素複合材にピッチ含浸処理を施した上、組織の緻密化
を目的としてＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐ
ｒｅｓｓ）加圧法のもと、例えば温度５５０〜２０００
℃、圧力１００〜２０００ａｔｍの条件下で加圧炭化処
理を施す。そして、最後に例えば７００〜２８００℃の
条件下で熱処理を実施する。
【００２３】以上の一連の処理により、炭素／炭素複合
材は構造材として一般に要求される１．７０〜１．９０
程度のレベルまでその組織の密度が高められる。
材は構造材として一般に要求される１．７０〜１．９０
程度のレベルまでその組織の密度が高められる。
【００２４】図３は本発明の第２の実施例を示す図で、
最初にマンドレル１に対して炭素繊維織布６を巻き付
け、その炭素繊維織布層６の上に炭素繊維２をフープ状
に巻き付けるようにした点で第１の実施例と異なってい
る。
最初にマンドレル１に対して炭素繊維織布６を巻き付
け、その炭素繊維織布層６の上に炭素繊維２をフープ状
に巻き付けるようにした点で第１の実施例と異なってい
る。
【００２５】より詳しくは、図３の（Ａ）に示すよう
に、上記と同様にセルロース系離型剤による離型処理が
施されたマンドレル１の外周に、ロール７から引き出し
たドライタイプの炭素繊維織布６を巻き付けて所定の厚
みになるまで積層し、同図（Ｂ）に示すように、その炭
素繊維織布層６の上に給糸体３から引き出したドライタ
イプの炭素繊維２をフープ状に巻き付けて積層してプリ
フォーム８を成形する。
に、上記と同様にセルロース系離型剤による離型処理が
施されたマンドレル１の外周に、ロール７から引き出し
たドライタイプの炭素繊維織布６を巻き付けて所定の厚
みになるまで積層し、同図（Ｂ）に示すように、その炭
素繊維織布層６の上に給糸体３から引き出したドライタ
イプの炭素繊維２をフープ状に巻き付けて積層してプリ
フォーム８を成形する。
【００２６】そして、成形されたプリフォーム８に易炭
化材料として液状ピッチを含浸させるか、あるいはフラ
ン系もしくはフェノール系のマトリクス樹脂を含浸さ
せ、マトリクス樹脂を含浸させた場合には炭化処理前に
加熱硬化処理を施す。
化材料として液状ピッチを含浸させるか、あるいはフラ
ン系もしくはフェノール系のマトリクス樹脂を含浸さ
せ、マトリクス樹脂を含浸させた場合には炭化処理前に
加熱硬化処理を施す。
【００２７】なお、上記のドライタイプの炭素繊維織布
６および炭素繊維２に代えて予めマトリクス樹脂を含む
プリプレグを用いてもよく、また上記のドライタイプの
炭素繊維織布６および炭素繊維２に液状ピッチやマトリ
クス樹脂を含浸させながら巻き付けてもよい。ただし、
マトリクス樹脂を含浸させながら炭素繊維織布６および
炭素繊維２をマンドレル１に巻き付けた場合には、上記
の樹脂系プリプレグの場合と同様に炭化処理前に加熱硬
化処理を施す。
６および炭素繊維２に代えて予めマトリクス樹脂を含む
プリプレグを用いてもよく、また上記のドライタイプの
炭素繊維織布６および炭素繊維２に液状ピッチやマトリ
クス樹脂を含浸させながら巻き付けてもよい。ただし、
マトリクス樹脂を含浸させながら炭素繊維織布６および
炭素繊維２をマンドレル１に巻き付けた場合には、上記
の樹脂系プリプレグの場合と同様に炭化処理前に加熱硬
化処理を施す。
【００２８】以降の炭化処理、黒鉛化処理および加圧炭
化処理の各処理手順は基本的に第１の実施例と同様であ
り、最終的にマンドレル１を抜き取ることによってパイ
プ状の炭素／炭素複合材が得られる。
化処理の各処理手順は基本的に第１の実施例と同様であ
り、最終的にマンドレル１を抜き取ることによってパイ
プ状の炭素／炭素複合材が得られる。
【００２９】この第２実施例の製法によって得られた炭
素／炭素複合材は、経糸と緯糸が編み込まれた二次元方
向の繊維配向をもつ炭素繊維織布層６の上に素線タイプ
の炭素繊維２がフープ状に巻き付けられていることか
ら、軸心方向の引張荷重あるいは曲げに対しても十分な
強度をもち、構造材として用いるのに好適である。しか
も、表面がフープ巻きされた炭素繊維層２で覆われてい
るので、炭素繊維織布層６が表面に出ている場合のよう
に毛羽立ちがなく、しかも表面の繊維配向が同一方向に
そろっているために表面性状が平滑で良好なものとな
り、例えば成形された複合材をそのままローラーとして
用いても耐摩耗性がよく耐久性のすぐれたものとなる。
素／炭素複合材は、経糸と緯糸が編み込まれた二次元方
向の繊維配向をもつ炭素繊維織布層６の上に素線タイプ
の炭素繊維２がフープ状に巻き付けられていることか
ら、軸心方向の引張荷重あるいは曲げに対しても十分な
強度をもち、構造材として用いるのに好適である。しか
も、表面がフープ巻きされた炭素繊維層２で覆われてい
るので、炭素繊維織布層６が表面に出ている場合のよう
に毛羽立ちがなく、しかも表面の繊維配向が同一方向に
そろっているために表面性状が平滑で良好なものとな
り、例えば成形された複合材をそのままローラーとして
用いても耐摩耗性がよく耐久性のすぐれたものとなる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本願の請求項１の発明によ
れば、マンドレルとプリフォームである炭素繊維層の間
にフィルム状のセルロース系離型剤を介装したことによ
り、プリフォームの炭化処理時にはセルロース系離型剤
が熱分解により収縮して低密度で軟質の炭化層と化すこ
とから、マンドレルと炭素繊維層との間に隙間ができ、
これによりマンドレルの抜き取りをきわめて容易に行え
るようになって作業性がよくなる。
れば、マンドレルとプリフォームである炭素繊維層の間
にフィルム状のセルロース系離型剤を介装したことによ
り、プリフォームの炭化処理時にはセルロース系離型剤
が熱分解により収縮して低密度で軟質の炭化層と化すこ
とから、マンドレルと炭素繊維層との間に隙間ができ、
これによりマンドレルの抜き取りをきわめて容易に行え
るようになって作業性がよくなる。
【００３１】また、請求項２の発明によれば、プリフォ
ームが炭素繊維織布層とその回りのフープ巻きの炭素繊
維層とで形成されていることから、炭化後の炭素／炭素
複合材の機械的強度が高くなり、特にそのパイプ状の複
合材をローラーとして用いた場合には、表面性状が良好
であるために耐摩耗性にすぐれ、機械要素としての耐久
性が向上する。
ームが炭素繊維織布層とその回りのフープ巻きの炭素繊
維層とで形成されていることから、炭化後の炭素／炭素
複合材の機械的強度が高くなり、特にそのパイプ状の複
合材をローラーとして用いた場合には、表面性状が良好
であるために耐摩耗性にすぐれ、機械要素としての耐久
性が向上する。
【００３２】さらに、請求項３の発明によれば、炭化処
理に続いて加圧炭化処理を施すことにより、その加圧炭
化処理による組織密度の向上度合が大きいことから、最
小限の炭化処理で密度を高めて組織を緻密化でき、従来
のように何回もピッチ含浸処理や炭化処理あるいは黒鉛
化処理を繰り返す必要がなく、製造工数の削減とコスト
の低減を図ることができる。
理に続いて加圧炭化処理を施すことにより、その加圧炭
化処理による組織密度の向上度合が大きいことから、最
小限の炭化処理で密度を高めて組織を緻密化でき、従来
のように何回もピッチ含浸処理や炭化処理あるいは黒鉛
化処理を繰り返す必要がなく、製造工数の削減とコスト
の低減を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すプリフォーム成形
時の説明図。
時の説明図。
【図２】本発明の第１の実施例を示す処理手順の工程説
明図。
明図。
【図３】本発明の第２の実施例を示すプリフォーム成形
時の説明図。
時の説明図。
【図４】従来の製造法におけるプリフォーム成形時の説
明図。
明図。
１…マンドレル ２…炭素繊維 ４…プリフォーム ５…セルロース系離型剤 ６…炭素繊維織布 ８…プリフォーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/80 Ｃ０４Ｂ 35/80 Ｂ (72)発明者 宮川 清 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 マンドレルに炭素繊維材料を巻き付けて
積層することによりプリフォームを成形し、 このプリフォームを、炭化処理前に該プリフォームに含
浸させたピッチあるいはマトリクス樹脂等の易炭化材料
とともに炭化処理した上で前記マンドレルを抜き取るこ
とによりパイプ状の炭素／炭素複合材を製造する方法で
あって、 前記マンドレルに対する炭素繊維材料の巻き付け前に、
マンドレルの外周に予めフィルム状のセルロース系離型
剤を巻き付けることを特徴とする炭素／炭素複合材の製
造方法。 - 【請求項２】 前記プリフォームは、予めフィルム状の
セルロース系離型剤が巻き付けられたマンドレルに炭素
繊維織布を巻き付けて積層し、その炭素繊維織布層の上
に炭素繊維をフープ状に巻き付けることにより成形され
ることを特徴とする請求項１記載の炭素／炭素複合材の
製造方法。 - 【請求項３】 前記炭化処理に続いて再度ピッチ含浸処
理を施したのち、組織を緻密化するために加圧条件化で
炭化させる加圧炭化処理を施すことを特徴とする請求項
１または請求項２記載の炭素／炭素複合材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331079A JPH07186117A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 炭素／炭素複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5331079A JPH07186117A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 炭素／炭素複合材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07186117A true JPH07186117A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18239619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5331079A Pending JPH07186117A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 炭素／炭素複合材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07186117A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013039696A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Ihi Aerospace Co Ltd | ダイスの製造方法とダイスを備えるホットプレス装置 |
| JP2013256402A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミックス複合材料部品の製造方法 |
| KR101596729B1 (ko) * | 2015-09-07 | 2016-02-24 | 대한민국 | 탄성시험 시료제작용 그물실 세팅기 |
| JP2016216333A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | イビデン株式会社 | セラミック複合材 |
| JP2017094363A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 富士フィルター工業株式会社 | 多孔質成形体の製造方法、成形用型、成形用型の製造方法及び多孔質部材を含む積層体 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5331079A patent/JPH07186117A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013039696A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Ihi Aerospace Co Ltd | ダイスの製造方法とダイスを備えるホットプレス装置 |
| JP2013256402A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミックス複合材料部品の製造方法 |
| JP2016216333A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | イビデン株式会社 | セラミック複合材 |
| KR101596729B1 (ko) * | 2015-09-07 | 2016-02-24 | 대한민국 | 탄성시험 시료제작용 그물실 세팅기 |
| JP2017094363A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 富士フィルター工業株式会社 | 多孔質成形体の製造方法、成形用型、成形用型の製造方法及び多孔質部材を含む積層体 |
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