JPS5930787A - 樹脂含浸黒鉛構造物及びその製造方法 - Google Patents

樹脂含浸黒鉛構造物及びその製造方法

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JPS5930787A
JPS5930787A JP58093885A JP9388583A JPS5930787A JP S5930787 A JPS5930787 A JP S5930787A JP 58093885 A JP58093885 A JP 58093885A JP 9388583 A JP9388583 A JP 9388583A JP S5930787 A JPS5930787 A JP S5930787A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、補強された樹脂含浸黒鉛構造物に関する。
ケＪ脂含没黒鉛とは、１回以上の６部までの樹脂含浸に
よって不透過性とした人造黒鉛を意味し、ここに樹脂は
一例として熱硬化性側胴及び熱可塑性樹脂から選ぶこと
ができる。
含浸黒鉛は、各種の工業装置特に化学装置において、塔
及びその付属装置、例えば板、噴射装襟、熱交換ブロッ
ク、熱交換板その他に主に用いられる。
樹脂含浸黒鉛の７つの欠点は、蝋様的性質崎に引張強度
及びたわみ強度が非常に低いことである。
また含浸黒鉛は非常に脆く、摩擦及び侵食ＶＣ対する耐
性が低い。これらの性質のため、厚み金大きくして使用
するが、特に内圧を受ける装置又は囲繞体の場曾には、
含浸黒鉛を用いた妬構は全く不可能になる。
本発明の主な目的は、これらの欠点を除くように、含浸
黒鉛構造物の機械的性質を筒くすることにある。
本発明によれば、この目的は、＠脂を含浸した繊維の補
強材をその表面の少くとも一部に有し、上記樹脂は樹脂
含浸黒鉛と上記補強材とを親密に一体化する役目をする
ことを特徴とする樹脂含浸黒鉛構造物により達成される
。
繊維に含浸される樹脂は、黒鉛の含浸に用いる樹脂と同
一の樹脂、例えば熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂として
よい。繊維補強材は、応力ないし外力が最大となる構造
物の個所に取付ける。
樹脂含浸黒鉛と補強材とは均密に一体化されるので、補
強材は、構造物全体の強度を高めることに有効に寄与す
る。
補強材の取付は位重は、以下の実施例に限定的にでなく
説明するように、構造物の用途に依存する。
補強材を構成する繊維は、父差配誌可能な一方向性の織
物、マット、フィラメントコイル又は層の形状とし得る
。
補強材は、これらの形状の１以上の祠によって形成され
、これらの層の繊維は、層ごとに異なった配向とするこ
とができる。
繊維は、炭素繊維、黒鉛細、維、ガラス繊維、シリカ繊
維、アルミナ繊維、はう素繊維その他の中から選ぶこと
ができる。
周知のように、炭素や黒鉛のような、成る棹の繊維は、
非常にすぐれた機械的性質及び良好な耐食性を備えてい
る。従って含浸黒鉛構造物を局所的にドーピングするた
めに、これらの繊維の崗性を活用することができる。
本発明による構造物の製造方法は、人造黒鉛の構造体の
少くとも一部を繊維補強材により被慣し、全体に樹脂を
含浸させた後、樹脂を硬化させることから成る方法であ
る。
構造物の用途に従っているいろの変更がなされ得る。ν
］ｊ？）樹脂を繊維に予含浸させ、ａ（脂を部分的に硬
化させた後、必要ならは、全体の含浸の前に、模造物に
ついて機械切削７行うこともできる。
次に実施例について説明する。
実施例１ この実施例は、樹脂含浸黒鉛構造物が第ｌに図に示すよ
うに父差通路型の熱交換器の円筒ブロックである場合を
示している。
第１１コ図に示したブロックｌは、フェノール、樹脂を
含浸しｆｃ黒鉛から山菜ておシ、軸腺と平行な通路２の
複数の列と、ブロック１の恥Ｉ線と直角で通路２の列と
交わらない通路８の列とが穿設してあシ、通路２．８に
は腐食性の流体と′＃ｓを運ぶ流体とがそｆ’Ｌぞれ循
環される。第２図には図示の都合上３列の通路２のみが
図示され、残シの列は／ＡＩ＆１１線により表わされて
いる。
ブロック１の両方の端面は、フェノール樹脂を含浸した
炭素繊維織物の複数の鳩によシ形成さｎた補強材４を備
えている。
このブロックは次のようにして製造する。
０）Ｍ９合させたフェノール樹脂によ多位置固定させた
複数の炭素繊維織ｔ４Ｉ／１層によってブロックｌの両
面を破恨する。この勧曾の被栓は次のように行う。ブロ
ックｌの両面に炭素繊維織ｒＪｆＩ！ＪＮを配［賦その
上に予′ＪｊＬ会させたフェノール樹脂を払布する。
同じ操作を他の層について行う。
（ロ）樹脂を部分的に重合烙せた後、通路２．８の列を
形成する。
（ハ）最後にフェノール樹脂をブロックｌと補強材４と
の全体に更に含浸させ、既知の技術に従って樹脂を重合
させる。
・母ツキン支えが必要な場合のための後加工を更に行っ
てもよい。
補強しない樹脂含浸黒鉛ブロックとこの例によるブロッ
クとについて比較試験を行ったところ、次の結果が得ら
れた。
（イ）直径２００ｙｒｍ、乱さ３３０ｒｕｎの補強材金
有しない黒鉛ブロックは、３００００　ｄａＮの圧縮力
において破断した。
（ロ）補強材を設けた同じ形式の黒鉛ブロックの場合は
、’Ｉ’１０００ｄａＮの圧縮力の下に破断が開始され
た。
これは本発明が熱交換ブロックについて有するオＩＪＡ
を示している。実除に、熱交換ブロックは、何個も積上
げられ、封止全確実にする内部圧輻力によって所定の位
置に保持される。熱交換ブロックの圧縮強度が太きく改
善される一方で、破断の危険が著しく減少する。
また本発明に従って補強したブロックの耐侵食性も相当
高くなることが示された。更に他の条件を同一とした場
合、失われる材料の量が補強しないブロックに比べて約
ｌ／乙になることも実験によシ明らかになった。
実施例コ この実施例は、第３、ダ図に示すように、樹脂含浸黒鉛
構造物か管状黙契換器の樹脂含浸黒鉛製の円板である場
合を示している。
円＆５は、フェノール樹脂金含浸した黒鉛から出来てお
シ、腐食性流体の通る管７を収納するための一連の円筒
孔６が穿設されている。第を図にはいくつかの円筒孔６
及びその場所（１点鎖線の交点）のみが図示されている
。
円板５の両面は、フェノール樹脂を含浸した複数の炭素
繊維織物層により形成さ口た補強材８を各々備えている
。
円板５は次のように製造する。即ち、予め榊械切削した
人造黒鉛の円板を出発材料とし、て、（イ）この円板の
両面？複数の炭素繊維織物層によって各々被Φし、これ
らの炭素繊維織物ｒｖＩは予重会させたフェノール樹脂
によシ位ｔＭ固定させる。
この場合の′ｔｆｔ＆は次のように行う。ｆｆ１Ｊち円
板５０両面に、炭素繊維織物層をおき、予１合させたフ
ェノール樹脂を塗布し、他の崩ｒＣついても同様の操作
を行う。
（ロ）樹脂を部分的に１合させた後、機械切削によって
、円筒孔６０列を形成する。
（ハ）最後に円板５と補強材との全体にフェノール側胴
を含浸させ、既知の技術に従って樹脂を重付させる。
必要ならばノ９ツキング支えと管収納部とを後加工する
。
補強してない樹脂含浸黒鉛製の管状熱又換器の円板と、
実施例コによる管状熱又換器の円板とについて比較試験
ケ行った。本発明に従って袖強さｎｆｃ管状熱父餉器の
円板の耐侵食性が大きく改筈されることが示された。更
に、他の条件が同一ならば、失わｔする材料の飢は、補
強しない円板に比べて約／／６に減少することが実験に
よって明らかになった。
また管状熱交換器の両面を補強することによって、たわ
み強度も著しく改善される。
補強してない管状熱交換器の樹脂含浸黒鉛の円板と、炭
素繊維織物層の補強材を／紹の厚さに両面に付与した厚
さ２Ｓ脳の１・状熱又換器の樹脂含浸黒鉛の円板とにつ
いて、比較試麟ヲ行った。本発明による管状熱交換器の
円板のた１つみ残置は、補強しない管状熱交換器の円板
に比べて４ｔＯ％も向上することが示された。
上記の円板の主な応力かたわみ力によるものであること
から、円板のたわみ強度がこのように改善されることは
非常に好つごうである。実際に円板のたわみ強度が太き
くなった鍮会は、その厚みを少くできる。
本発明全説明するために、その好ましい適用例を以上に
示したが、本発明はそれ以外の構造にも勿論適用され、
上述した特定の構成は本４Ｉ、明を限足するものではな
い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実旅例による樹脂含浸黒鉛構造物の
立圓図であシ、左側の半分は断面により示す図、第２図
はその上面図、第３図は本発明の別の実施例による樹脂
金θ黒鉛構造物の立面図であり、左側の半分は断面によ
り示す図、第を図はその上面図である。 符号の説明 ｌ・・・ブロック（挽脂含浸黒鉛構造物）、Φ・・・補
強材。 ｇＪ２図 第３図 第４図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　　樹脂を含浸した繊維の補強材をその表面の少
    くとも一部に崩し、上記樹脂は樹脂含浸黒鉛と上記補強
    材と全親密に一体化する役目をすることを特徴とする樹
    脂含浸黒鉛構造物。 （２）繊維の補強材と黒鉛とに同一の樹脂を含浸させる
    こと全特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の樹脂
    含浸黒鉛Ｍ造物。 （３）　　熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の中から１以
    上の上記樹脂金選定すること全特徴とする特許請求の範
    囲第１１１項記載の樹脂含浸黒鉛構造物。 （４）　　補強材を形成する繊維を、織物、マット、フ
    ィラメントコイル又は７％の形状としたこと全特徴とす
    る特許請求の範囲第（１）〜（３）項のいずれか１項記
    載の樹脂含浸１．す、鉛構造物。 （５）　　炭素繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維、シリカ繊
    維、アルミナ繊維及びホウ素繊維の中から繊維を選定し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第（１１〜（４１項
    のいずれか１項記載の樹脂含浸黒鉛構造物。 （６１繊維補強材を両面に有する熱交換器の円筒状のブ
    ロックから成ることｅ％９とする特許請求の範囲第（１
    ）〜（５）項のいずれか１項記載の樹脂含浸黒鉛構造物
    。 （７）繊維補強材を両面に有する熱交換器の円板から成
    ることを特徴とする特許請求の範囲編（１１〜（５）項
    のいずれか１項記載の樹脂金ｔジ黒鉛構造物。 （８）　　人造黒鉛の構造体の少くとも一部ｆ繊維補強
    材により柚覆し、該構造体と繊維補強材との全体に樹脂
    を含浸させた後に樹脂を硬化させることを特徴とする特
    許請求の範囲第＋ＩＩ〜（７）埴のいずれか１項記載の
    樹脂含浸黒鉛構造物の製造方法。 （９）補強材の繊維に樹脂を予含浸させることを特徴と
    する特許請求の範囲第（８）歩記載の８１ＩＢｎｉ含反
    黒鉛構造物。 Ｑ（ｌ　　繊細に予含浸させる樹脂を上記構造体と補強
    材との全体に含浸させる樹脂と同一とすることを特徴と
    する特許請求の範囲第（９１項記載の樹脂含浸黒鉛構造
    物。 αυ　樹脂含浸の前に上記構造体を機械切削することを
    特徴とする特許請求の範囲第（８）〜αＱ項のいずれか
    １項記載の側胴含浸黒鉛構造物。
JP58093885A 1982-05-28 1983-05-27 樹脂含浸黒鉛構造物及びその製造方法 Granted JPS5930787A (ja)

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FR8209327A FR2527593B1 (fr) 1982-05-28 1982-05-28 Structures en graphite impregne renforce et procede d'obtention
FR8209327 1982-05-28

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JPS632919B2 JPS632919B2 (ja) 1988-01-21

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