JPS60200867A - 炭素繊維強化炭素複合材料 - Google Patents
炭素繊維強化炭素複合材料Info
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- JPS60200867A JPS60200867A JP59058653A JP5865384A JPS60200867A JP S60200867 A JPS60200867 A JP S60200867A JP 59058653 A JP59058653 A JP 59058653A JP 5865384 A JP5865384 A JP 5865384A JP S60200867 A JPS60200867 A JP S60200867A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素繊維強化炭素複合材料に関するものである
。詳しくは簡便な方法で製造てき、優れた物性を有する
炭素繊維強化炭素複合月相。
。詳しくは簡便な方法で製造てき、優れた物性を有する
炭素繊維強化炭素複合月相。
に関するものである。
炭素繊維強化炭素複合材料（以下Ｃ／ｃ被合材と略す）
は、軽量、高強度であり、ｍｊ熱、耐食性に優れている
という特徴を活かして、ロケットノズル、ノーズコーン
、航空機のティスフ・ブレーキなどの航空宇宙材料や発
熱体、ポットプレス鋳型、その他の機械部品、原子炉用
部材等に用いられている。
は、軽量、高強度であり、ｍｊ熱、耐食性に優れている
という特徴を活かして、ロケットノズル、ノーズコーン
、航空機のティスフ・ブレーキなどの航空宇宙材料や発
熱体、ポットプレス鋳型、その他の機械部品、原子炉用
部材等に用いられている。
従来Ｃ／Ｃ複合材は、予め炭素繊維に樹脂、ピッチ等の
有機物マトリックスを含浸しておき、成形、硬化した後
炭化、黒鉛化する方法、あるいは化学気相蒸着法（以下
ＣＶＤ法と略す）によシ炭素繊維間に熱分解炭素を充填
する方法等により製造されている。
有機物マトリックスを含浸しておき、成形、硬化した後
炭化、黒鉛化する方法、あるいは化学気相蒸着法（以下
ＣＶＤ法と略す）によシ炭素繊維間に熱分解炭素を充填
する方法等により製造されている。
しかしながら、これらの方法はＣ／Ｃ複合材を賦形化す
るのに含浸、成形、硬化あるいは熱分解炭素を充填する
のに長時間を要するなど、非常に煩雑な工程と労力を要
するものである。
るのに含浸、成形、硬化あるいは熱分解炭素を充填する
のに長時間を要するなど、非常に煩雑な工程と労力を要
するものである。
本発明者は、この様な点に留意し、効率的、且つ簡略な
製法で得られるＣ ／ Ｃ複合材について鋭意検討した
結果、ピッチとコークスの両特性を兼ね備えたメンカー
ボンを炭素質繊維と又は黒鉛質繊維と組合せることによ
り、含浸、成形、硬化等の煩雑々労力を省き、さらにメ
ンカーボンのみで成形された炭素材料より飛躍的に強度
が向上されたＣ／Ｃ複合材が得られる事を見出し、本発
明を完成するに至った。
製法で得られるＣ ／ Ｃ複合材について鋭意検討した
結果、ピッチとコークスの両特性を兼ね備えたメンカー
ボンを炭素質繊維と又は黒鉛質繊維と組合せることによ
り、含浸、成形、硬化等の煩雑々労力を省き、さらにメ
ンカーボンのみで成形された炭素材料より飛躍的に強度
が向上されたＣ／Ｃ複合材が得られる事を見出し、本発
明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨はピッチ類を約３ＳＯ〜５ｏｏＣの
温度にて加熱処理し、分別して得られるメンカーボンと
炭素質繊維、又は黒鉛質繊維とを混合し、成形し、加熱
処理することにより得られる炭素繊維強化炭素複合拐料
に存する。
温度にて加熱処理し、分別して得られるメンカーボンと
炭素質繊維、又は黒鉛質繊維とを混合し、成形し、加熱
処理することにより得られる炭素繊維強化炭素複合拐料
に存する。
以下本発明を説明するに、本発明で使用するメンカーボ
ンは石炭系タール・ピッチ、及び石油系重質油ピッチを
常法に従い、例えば、３ＳＯ〜３００Ｃ，、！Ｚ時間以
下程度加熱することによシピツチマトリックス内に数ミ
クロンから数百ミクロンの球体、あるいは、これらか合
体成長したもの等のメソカーボンを生成さぜ、次いで溶
剤等によシピツチマトリックスを分離除去することによ
って容易に得ることができる。炭素質繊維あるいは黒鉛
質繊維としては、その起源を問わず、炭化あるいは黒鉛
化処理によって得られるものであればよい。これら炭素
質繊維、あるいは黒鉛質繊維などの長繊維を揃えてメン
カーボンとともに配列するか、又は上記繊維の短繊維を
メンカーボンとともに分散させて例えば、プレス成形し
た後に、あるいは、ホットプレス成形の如く、成形と同
時に５００Ｃ以上で加熱処理し、更に適宜公知の方法で
炭化、黒鉛化する方法によｐｃ／ｃＣ／Ｃ複合材ことが
できる。
ンは石炭系タール・ピッチ、及び石油系重質油ピッチを
常法に従い、例えば、３ＳＯ〜３００Ｃ，、！Ｚ時間以
下程度加熱することによシピツチマトリックス内に数ミ
クロンから数百ミクロンの球体、あるいは、これらか合
体成長したもの等のメソカーボンを生成さぜ、次いで溶
剤等によシピツチマトリックスを分離除去することによ
って容易に得ることができる。炭素質繊維あるいは黒鉛
質繊維としては、その起源を問わず、炭化あるいは黒鉛
化処理によって得られるものであればよい。これら炭素
質繊維、あるいは黒鉛質繊維などの長繊維を揃えてメン
カーボンとともに配列するか、又は上記繊維の短繊維を
メンカーボンとともに分散させて例えば、プレス成形し
た後に、あるいは、ホットプレス成形の如く、成形と同
時に５００Ｃ以上で加熱処理し、更に適宜公知の方法で
炭化、黒鉛化する方法によｐｃ／ｃＣ／Ｃ複合材ことが
できる。
このようにして得たメンカーボンをＣ／Ｃ複合材のマト
リックスとして用いた場合、従来のＣ／ Ｃ複合材の様
にまず炭素繊維を樹脂又はピッチで含浸、あるいは混合
し、次に長綽維の場合はフィラメント・ワインディング
、あるいは短繊維の場合はそのままで成形、硬化すると
いう煩雑な工程を省くことができる。しかも、メンカー
ボンのみで成形した場合に比し炭素繊維とともに成形し
た場合は曲げ強度は約３〜１０倍と飛躍的に増大する。
リックスとして用いた場合、従来のＣ／ Ｃ複合材の様
にまず炭素繊維を樹脂又はピッチで含浸、あるいは混合
し、次に長綽維の場合はフィラメント・ワインディング
、あるいは短繊維の場合はそのままで成形、硬化すると
いう煩雑な工程を省くことができる。しかも、メンカー
ボンのみで成形した場合に比し炭素繊維とともに成形し
た場合は曲げ強度は約３〜１０倍と飛躍的に増大する。
実施例
Ａ ＯＸ Ｊ Ｏｒｍｎのダイスにコールタールピッチ
を１１−３０’ｌ：：、９０分間加熱処理後、浴剤によ
り分離して得られるメンカーボンと市販のＰＡＮ系高強
度炭素繊維を交互に積み貞ね、室温にて、３０ ＭＰａ
の圧力で成形した。それをダイスごと炉の中に入れホッ
トプレスした。昇温速度は次の３段階とした。すなわち
、θ〜３００Ｃ″！、では１０７：／ｍｉｎ、 ３００
〜’ｌ ＯθＣまでは７〜λＣ／ｍｒｙｒ、 ＩＩ ０
０〜６００Ｃまでは２〜３Ｃ／７ｎＪである。
を１１−３０’ｌ：：、９０分間加熱処理後、浴剤によ
り分離して得られるメンカーボンと市販のＰＡＮ系高強
度炭素繊維を交互に積み貞ね、室温にて、３０ ＭＰａ
の圧力で成形した。それをダイスごと炉の中に入れホッ
トプレスした。昇温速度は次の３段階とした。すなわち
、θ〜３００Ｃ″！、では１０７：／ｍｉｎ、 ３００
〜’ｌ ＯθＣまでは７〜λＣ／ｍｒｙｒ、 ＩＩ ０
０〜６００Ｃまでは２〜３Ｃ／７ｎＪである。
加圧開始温度は５ｏｏＣとし、５ｏｏ−ｔｏ。
Ｃまで一定圧をかけた。降温時はｑｏｏＣで加圧をやめ
て炉から出し、ダイスからザンプルを取り出した。ホッ
トプレス圧は３０１ＡＰａである。
て炉から出し、ダイスからザンプルを取り出した。ホッ
トプレス圧は３０１ＡＰａである。
以上の条件で、メソカーボンとｌ）’ＡＮ糸高強度炭素
繊維を混合の場合の炭素繊維台イ１率（以下Ｖｆ ）を
Ｖｆ＝０、／、コ、３、グ％と変え、圧力３０ ＭＰａ
でホットプレスをして試片をそれぞれ作成した。
繊維を混合の場合の炭素繊維台イ１率（以下Ｖｆ ）を
Ｖｆ＝０、／、コ、３、グ％と変え、圧力３０ ＭＰａ
でホットプレスをして試片をそれぞれ作成した。
これらの試片から３０ Ｘ ？ Ｘ 、３ ｍｍの試験
片を切り出し、これらの曲げ強度を測定した。その結果
を第１表に示した。
片を切り出し、これらの曲げ強度を測定した。その結果
を第１表に示した。
このように光学的異方性小球体をＣ／ Ｃ複合材のマト
リックスとして用いた場合、従来の様にまず炭素繊維を
樹脂、又はピッチで含浸し、次に長繊維の場合はフィラ
メント・ワインディング、あるいは短繊維の場合はその
！、まで成形、硬化するという煩雑な工程を省くことが
できる。
リックスとして用いた場合、従来の様にまず炭素繊維を
樹脂、又はピッチで含浸し、次に長繊維の場合はフィラ
メント・ワインディング、あるいは短繊維の場合はその
！、まで成形、硬化するという煩雑な工程を省くことが
できる。
しかも、メンカーボンのみで成形した場合に比し炭素繊
維とともに成形した場合は曲げ強度は約５〜７０倍と飛
躍的に増大することがわかる。
維とともに成形した場合は曲げ強度は約５〜７０倍と飛
躍的に増大することがわかる。
第１表
Claims (1)
- ピッチ類を約３ｓｏ−ｓｏｏｃの温度にて加熱処理し、
分別して得られるメンカーボンと炭素質繊維又は黒鉛質
繊維とを混合し、成形し、加熱処理することにより得ら
れる炭素繊維強化炭素複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058653A JPS60200867A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058653A JPS60200867A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200867A true JPS60200867A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0455991B2 JPH0455991B2 (ja) | 1992-09-07 |
Family
ID=13090543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058653A Granted JPS60200867A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 炭素繊維強化炭素複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200867A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62273231A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 炭素繊維強化複合材料 |
| US5147588A (en) * | 1989-06-16 | 1992-09-15 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Method of making carbon/carbon composite |
| US5169718A (en) * | 1989-06-22 | 1992-12-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sliding member |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP59058653A patent/JPS60200867A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62273231A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 炭素繊維強化複合材料 |
| US5147588A (en) * | 1989-06-16 | 1992-09-15 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Method of making carbon/carbon composite |
| US5169718A (en) * | 1989-06-22 | 1992-12-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sliding member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0455991B2 (ja) | 1992-09-07 |
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