JPH11278817A - 炭素繊維強化炭素材料の薄肉円筒形状体 を複数個製造する方法 - Google Patents
炭素繊維強化炭素材料の薄肉円筒形状体 を複数個製造する方法Info
- Publication number
- JPH11278817A JPH11278817A JP10121588A JP12158898A JPH11278817A JP H11278817 A JPH11278817 A JP H11278817A JP 10121588 A JP10121588 A JP 10121588A JP 12158898 A JP12158898 A JP 12158898A JP H11278817 A JPH11278817 A JP H11278817A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon fiber
- cylinder
- layer
- resin
- fiber reinforced
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造工程の長い炭素繊維強化炭素材（以下
Ｃ／Ｃ又はＣＣＭ）の大口径薄肉円筒状体を複数個同時
に製造する方法を提供する。 【解決手段】 炭素繊維強化炭素材料の円筒製造にあっ
て、炭素繊維のヤーン、炭素繊維のフェルト、炭素繊維
の織布等を樹脂であらかじめ被覆したプリプレグシート
を、円筒成形時に所定の厚み毎に離型フィルム又は離型
紙をはさみ込み、多重（層）の円筒に成形する工程と、
該多重（層）の円筒を焼成炭化する工程と必要に応じて
緻密化するために炭化可能なピッチ又は樹脂を含浸し焼
成し炭化する工程を繰返す工程と、炭素化した該円筒の
円周の１個所を円筒の軸方向に切断する工程により円周
の１部に開いた切欠部を有する複数の円筒形状体を得
る。
Ｃ／Ｃ又はＣＣＭ）の大口径薄肉円筒状体を複数個同時
に製造する方法を提供する。 【解決手段】 炭素繊維強化炭素材料の円筒製造にあっ
て、炭素繊維のヤーン、炭素繊維のフェルト、炭素繊維
の織布等を樹脂であらかじめ被覆したプリプレグシート
を、円筒成形時に所定の厚み毎に離型フィルム又は離型
紙をはさみ込み、多重（層）の円筒に成形する工程と、
該多重（層）の円筒を焼成炭化する工程と必要に応じて
緻密化するために炭化可能なピッチ又は樹脂を含浸し焼
成し炭化する工程を繰返す工程と、炭素化した該円筒の
円周の１個所を円筒の軸方向に切断する工程により円周
の１部に開いた切欠部を有する複数の円筒形状体を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素繊維強化炭素材
（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｃｅｄ Ｃ
ａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
以下Ｃ／Ｃ，又はＣＣＭという。）で薄肉円筒形状体を
安価に得る方法を提供する。
（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｃｅｄ Ｃ
ａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
以下Ｃ／Ｃ，又はＣＣＭという。）で薄肉円筒形状体を
安価に得る方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、チョクラルスキー法（以下Ｏ
Ｚ法）による半導体のシリコン単結晶製造装置のホット
ゾーンに炭素繊維の断熱保温材が使用されている。この
炭素繊維の断熱材は耐熱性が高く高温でのガス発生が少
なく、軽重量であるため、断熱、保温に熱エネルギー損
失が少ないため、賞用されている。
Ｚ法）による半導体のシリコン単結晶製造装置のホット
ゾーンに炭素繊維の断熱保温材が使用されている。この
炭素繊維の断熱材は耐熱性が高く高温でのガス発生が少
なく、軽重量であるため、断熱、保温に熱エネルギー損
失が少ないため、賞用されている。
【０００３】シリコン単結晶引上げ装置はホットゾーン
での清浄性を要求しており、炭素繊維の断熱材が経時劣
化して微粉末で浮遊する不具合や断熱材の形状安定性を
保つため、炭素繊維断熱材の内径に黒鉛性の薄肉（５〜
１０ｍｍ）の円筒を（保温筒という）挿入したものが使
われている。
での清浄性を要求しており、炭素繊維の断熱材が経時劣
化して微粉末で浮遊する不具合や断熱材の形状安定性を
保つため、炭素繊維断熱材の内径に黒鉛性の薄肉（５〜
１０ｍｍ）の円筒を（保温筒という）挿入したものが使
われている。
【０００４】近年、シリコンウェハーの直径が４インチ
直径から６インチ直径に移行し、更に８インチ直径、１
２インチ直径と大口径を目指している。４インチ直径の
シリコンウェハーは４インチ直径のシリコン単結晶から
薄くスライス加工して得ているため、８インチ直径のシ
リコンウェハーは８インチ直径のシリコン単結晶から得
ることになる。
直径から６インチ直径に移行し、更に８インチ直径、１
２インチ直径と大口径を目指している。４インチ直径の
シリコンウェハーは４インチ直径のシリコン単結晶から
薄くスライス加工して得ているため、８インチ直径のシ
リコンウェハーは８インチ直径のシリコン単結晶から得
ることになる。
【０００５】シリコン単結晶引上げ用のるつぼは、シリ
コン単結晶の直径の約３倍の直径を必要とするため、８
インチ用の断熱材は加熱用ヒーター、るつぼを収容する
ため２４インチ（約６００ｍｍ）以上の直径となる。
コン単結晶の直径の約３倍の直径を必要とするため、８
インチ用の断熱材は加熱用ヒーター、るつぼを収容する
ため２４インチ（約６００ｍｍ）以上の直径となる。
【０００６】この大型の断熱材の内径に挿入した黒鉛円
筒（以下黒鉛保温筒という）も大口径で大重量となる。
黒鉛保温筒が断熱材に占める重量比も大きいこと、黒鉛
材の素材からの製品得率の極端な低下でコストアップも
無視できない。黒鉛保温筒の軽量化、大型化に対応し、
コストアップを防止する代替品の開発が求められてい
る。
筒（以下黒鉛保温筒という）も大口径で大重量となる。
黒鉛保温筒が断熱材に占める重量比も大きいこと、黒鉛
材の素材からの製品得率の極端な低下でコストアップも
無視できない。黒鉛保温筒の軽量化、大型化に対応し、
コストアップを防止する代替品の開発が求められてい
る。
【０００７】
【課題解決の手段】上記のような問題を踏まえ本発明者
は、次のような手段を提案する。炭素繊維強化炭素材料
の円筒製造にあって、炭素繊維のヤーン、炭素繊維のフ
ェルト、炭素繊維の織布等を樹脂であらかじめ被覆した
プリプレグシートを円筒成形時に所定の厚み毎に離型フ
ィルム又は離型紙をはさみ込み、多重（層）の円筒に成
形し、樹脂硬化する工程と、該多重（層）の円筒を焼成
炭化する工程と必要に応じて緻密化するために炭化可能
なピッチ又は樹脂を含浸し焼成炭化を繰返す工程、炭素
化した該円筒の円周の１個所を円筒の軸方向に切断する
工程により円周の１部に開いた切欠部を有する複数の円
筒形状体を得ることを特徴とする炭素繊維強化炭素材料
の薄肉円筒形状体の製法である。
は、次のような手段を提案する。炭素繊維強化炭素材料
の円筒製造にあって、炭素繊維のヤーン、炭素繊維のフ
ェルト、炭素繊維の織布等を樹脂であらかじめ被覆した
プリプレグシートを円筒成形時に所定の厚み毎に離型フ
ィルム又は離型紙をはさみ込み、多重（層）の円筒に成
形し、樹脂硬化する工程と、該多重（層）の円筒を焼成
炭化する工程と必要に応じて緻密化するために炭化可能
なピッチ又は樹脂を含浸し焼成炭化を繰返す工程、炭素
化した該円筒の円周の１個所を円筒の軸方向に切断する
工程により円周の１部に開いた切欠部を有する複数の円
筒形状体を得ることを特徴とする炭素繊維強化炭素材料
の薄肉円筒形状体の製法である。
【０００８】以下に本発明ＣＣＭの薄肉円筒形状体を複
数個製造する方法を説明する。本発明の炭素繊維は、ピ
ッチ、レーヨン、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリ
ル等を主成分とする有機繊維を不活性雰囲気中８００〜
２０００℃で熱処理して炭素化（焼成）した炭素質繊維
あるいは２０００℃以上の温度で熱処理して黒鉛化した
黒鉛質繊維を包含する。
数個製造する方法を説明する。本発明の炭素繊維は、ピ
ッチ、レーヨン、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリ
ル等を主成分とする有機繊維を不活性雰囲気中８００〜
２０００℃で熱処理して炭素化（焼成）した炭素質繊維
あるいは２０００℃以上の温度で熱処理して黒鉛化した
黒鉛質繊維を包含する。
【０００９】炭素繊維のプリプレグシートは、ヤーン、
トウ、フェルト、織布等をフェノール系樹脂、エポキシ
系樹脂、フラン系樹脂又はピッチ系樹脂を浸漬又は含浸
し、ワインディング法等によりシート状に成形し、半硬
化（Ｂステージともいう）状態にした炭素繊維のプリプ
レグシートとする。
トウ、フェルト、織布等をフェノール系樹脂、エポキシ
系樹脂、フラン系樹脂又はピッチ系樹脂を浸漬又は含浸
し、ワインディング法等によりシート状に成形し、半硬
化（Ｂステージともいう）状態にした炭素繊維のプリプ
レグシートとする。
【００１０】炭素繊維のプリプレグシートを紙、黒鉛、
木製等の円筒を芯にワインディング法等で巻き付け所定
の厚さに積層し、次いで離型フィルム又は離型紙をはさ
み込み更に炭素繊維のプリプレグシートをワインディン
グし、巻き付け所定の厚さに積層する。これを繰返し離
型フィルム又は離型紙をプリプレグシート積層に介挿し
た円筒成形体を得る。
木製等の円筒を芯にワインディング法等で巻き付け所定
の厚さに積層し、次いで離型フィルム又は離型紙をはさ
み込み更に炭素繊維のプリプレグシートをワインディン
グし、巻き付け所定の厚さに積層する。これを繰返し離
型フィルム又は離型紙をプリプレグシート積層に介挿し
た円筒成形体を得る。
【００１１】該円筒成形体を硬化、不活性ガス中７００
〜１０００℃で熱処理して炭素化する。得られた、円筒
炭素化物を必要に応じて緻密化するため、炭化可能なピ
ッチ又は樹脂を含浸し焼成する工程を繰返す工程と２０
００℃以上で熱処理する黒鉛化する工程を加える。
〜１０００℃で熱処理して炭素化する。得られた、円筒
炭素化物を必要に応じて緻密化するため、炭化可能なピ
ッチ又は樹脂を含浸し焼成する工程を繰返す工程と２０
００℃以上で熱処理する黒鉛化する工程を加える。
【００１２】得られた円筒の円周の１個所を円筒の軸方
向に切断する工程により円周の一部に開いた切欠部を有
する複数の円筒形状体のＣＣＭが得られる。この際、成
形時の円筒芯、離型シート又は離型紙はこの焼成・過程
で離型シート又は離型紙の炭化残存率が低いため容易に
ハクリし除去できる。
向に切断する工程により円周の一部に開いた切欠部を有
する複数の円筒形状体のＣＣＭが得られる。この際、成
形時の円筒芯、離型シート又は離型紙はこの焼成・過程
で離型シート又は離型紙の炭化残存率が低いため容易に
ハクリし除去できる。
【００１３】プリプレグシートを上記では所定厚さに巻
回して離型シート又は離型紙を間に挿入する方法を記述
したが、１〜複数枚のプリプレグシートと離型シート又
は離型紙を一緒に重ね合せて巻き込むことによって積層
する方法によっても可能である。
回して離型シート又は離型紙を間に挿入する方法を記述
したが、１〜複数枚のプリプレグシートと離型シート又
は離型紙を一緒に重ね合せて巻き込むことによって積層
する方法によっても可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によると、薄肉の円筒状のＣ／Ｃ
材が多数個同時に得られ、薄肉の円筒状のＣ／Ｃ材に炭
素繊維断熱材を巻き付けた形の断熱体が得られる。従来
の黒鉛材で作成された断熱体に比較し保温筒部の比較で
１０ｍｍ厚の黒鉛保温筒が１ｍｍ厚のＣＣＭで代替可能
になり、重量は１０％に軽減される。
材が多数個同時に得られ、薄肉の円筒状のＣ／Ｃ材に炭
素繊維断熱材を巻き付けた形の断熱体が得られる。従来
の黒鉛材で作成された断熱体に比較し保温筒部の比較で
１０ｍｍ厚の黒鉛保温筒が１ｍｍ厚のＣＣＭで代替可能
になり、重量は１０％に軽減される。
【００１５】この結果、炭素繊維断熱材の厚さが増える
こと、熱伝導の良い黒鉛材部分が約１／６の熱伝導率の
Ｃ／Ｃ材に代替するため断熱効果が高くなり熱エネルギ
ーロスを少なくすることが出来る。
こと、熱伝導の良い黒鉛材部分が約１／６の熱伝導率の
Ｃ／Ｃ材に代替するため断熱効果が高くなり熱エネルギ
ーロスを少なくすることが出来る。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素繊維強化炭素材料の円筒製造にあ
って、炭素繊維のヤーン、炭素繊維のフェルト、炭素繊
維の織布等を樹脂であらかじめ被覆したプリプレグシー
トを、円筒成形時に所定の厚み毎に離型フィルム又は離
型紙をはさみ込み、多重（層）の円筒に成形し、樹脂硬
化する工程と、該多重（層）円筒を焼成炭化する工程と
必要に応じて緻密化するために炭化可能なピッチ又は樹
脂を含浸し焼成炭化を繰返す工程、炭素化した該円筒の
円周の１個所を円筒の軸方向に切断する工程により円周
の１部に開いた切欠部を有する複数の円筒形状体を得る
ことを特徴とする炭素繊維強化炭素材料の薄肉円筒形状
体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10121588A JPH11278817A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 炭素繊維強化炭素材料の薄肉円筒形状体 を複数個製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10121588A JPH11278817A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 炭素繊維強化炭素材料の薄肉円筒形状体 を複数個製造する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278817A true JPH11278817A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=14814970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10121588A Withdrawn JPH11278817A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 炭素繊維強化炭素材料の薄肉円筒形状体 を複数個製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11278817A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029473A1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Stork Screens B.V. | Thin-walled cylinder made from fibre-reinforced plastics material |
| EA030577B1 (ru) * | 2017-10-26 | 2018-08-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Белкомпозитиндустрипродукт" | Углерод-углеродный тепловой экран |
| CN120157501A (zh) * | 2025-04-29 | 2025-06-17 | 湖南金创新材料有限公司 | 一种低导热保温筒及其制备方法 |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10121588A patent/JPH11278817A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029473A1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Stork Screens B.V. | Thin-walled cylinder made from fibre-reinforced plastics material |
| US6699548B2 (en) | 1999-10-18 | 2004-03-02 | Stork Screens B.V. | Thin-walled cylinder made from fibre-reinforced plastics material |
| EA030577B1 (ru) * | 2017-10-26 | 2018-08-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Белкомпозитиндустрипродукт" | Углерод-углеродный тепловой экран |
| CN120157501A (zh) * | 2025-04-29 | 2025-06-17 | 湖南金创新材料有限公司 | 一种低导热保温筒及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100447840B1 (ko) | 탄소 복합재 제조 방법 | |
| US20120219778A1 (en) | Composite material containing soft carbon fiber felt and hard carbon fiber felt | |
| CN101269981B (zh) | 高温炉用炭/炭隔热底板的制备方法 | |
| US20070259185A1 (en) | High-temperature-resistant composite and method of producing the composite | |
| CN115340396B (zh) | 一种高性能碳/陶瓷基复合材料及其制备方法 | |
| JPH0710578B2 (ja) | 炭素−炭素複合パネルの製造方法 | |
| US3295559A (en) | Induction heating susceptor and method for producing same | |
| KR100571609B1 (ko) | 단결정 인상용 탄소섬유 강화 탄소 복합재료로 만든 도가니 | |
| JP2607670B2 (ja) | 成形断熱材 | |
| JP2001519319A (ja) | 高熱伝導率炭素／炭素ハニカム構造 | |
| JP7701204B2 (ja) | 断熱材および断熱材の製造方法 | |
| JP4245725B2 (ja) | 炭素繊維強化炭素複合材料からなる高温加圧成型炉部材及びその製造方法 | |
| JPH10167879A (ja) | 単結晶引き上げ用ルツボ | |
| CN115677371B (zh) | 一种碳碳马弗及其制造方法 | |
| CN115594515A (zh) | 一种基于缠绕工艺的耐腐蚀碳/碳复合材料保温筒的制备方法 | |
| JP2002255664A (ja) | Ｃ／ｃ複合材及びその製造方法 | |
| USH420H (en) | Co-pyrolysis process for forming carbonized composite bodies | |
| JPH04284363A (ja) | 炭素板の製造方法 | |
| JP4823406B2 (ja) | 単結晶引き上げ装置用炭素繊維強化炭素複合材料 | |
| JP7492379B2 (ja) | 耐熱部材 | |
| CN115896953B (zh) | 退火用发热筒装置及其制备方法 | |
| JPH0143621B2 (ja) | ||
| JP2008044201A (ja) | 炭素繊維シート及びその製造方法 | |
| JPH07186117A (ja) | 炭素／炭素複合材の製造方法 | |
| CN115745646B (zh) | 一种碳/碳复合材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |