JPS5824554B2 - Electrolytic treatment method for graphite fibers - Google Patents
Electrolytic treatment method for graphite fibersInfo
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- JPS5824554B2 JPS5824554B2 JP49066989A JP6698974A JPS5824554B2 JP S5824554 B2 JPS5824554 B2 JP S5824554B2 JP 49066989 A JP49066989 A JP 49066989A JP 6698974 A JP6698974 A JP 6698974A JP S5824554 B2 JPS5824554 B2 JP S5824554B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、黒鉛繊維(graphite f 1be
r )の電解表面処理に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides graphite fiber (graphite fiber)
r) regarding electrolytic surface treatment.
黒鉛繊維で補強したプラスチックのような複合体材料は
、現在工業材料として製造されており、航空機の構造材
料、水中用装具、ボート船体その他の分野で広範な用途
が見出されている。Composite materials such as graphite fiber-reinforced plastics are currently being produced as industrial materials and are finding widespread use in aircraft construction, underwater equipment, boat hulls, and other areas.
複合体材料は従来公知の構造材料では得られない多くの
組合わされた特性を示す。Composite materials exhibit many combinations of properties not available with previously known structural materials.
しかしながら、複合体材料の強度特性および強度特性の
耐久性は、特に悪条件の環境において、該材料の二面間
の結合強度、即ち黒鉛繊維と複合樹脂マトリックスとの
間の結合強度、に非常に左右される。However, the strength properties and durability of the strength properties of composite materials are highly dependent on the bond strength between two sides of the material, i.e. between the graphite fibers and the composite resin matrix, especially in adverse environments. Depends on it.
樹脂マトリックスへの補強材の結合度又は付着度の目安
である交互層の剪断強度値が黒鉛繊維補強複合体では低
いので、従ってこれらの材料の使用可能性方墳1駅され
ていた。The shear strength values of the alternating layers, which are a measure of the degree of bonding or adhesion of the reinforcement to the resin matrix, are low for graphite fiber reinforced composites, thus limiting the potential use of these materials.
黒鉛繊維の樹脂マトリックスへの付着特性を改良して、
形成される複合体材料の交互層の剪断強度を改良する多
くの方法が開発された。By improving the adhesion properties of graphite fibers to resin matrix,
A number of methods have been developed to improve the shear strength of the alternating layers of composite material formed.
従来用いられた主な方法の一つは、該繊維の電解表面処
理である。One of the main methods used in the past is electrolytic surface treatment of the fibers.
そのような方法においては、黒鉛繊維は水性電解液中で
電解反応に付されるので、負イオンは陽極として作用す
る該繊維の表面に引きつけられ、従って繊維表面が変え
られる。In such methods, graphite fibers are subjected to an electrolytic reaction in an aqueous electrolyte so that negative ions are attracted to the surface of the fibers, which acts as an anode, thus altering the fiber surface.
この表面変更の結果、処理された黒鉛繊維の樹脂への結
合力は、前記剪断力が伺倍も増加し、張力が少ししか失
われないか全く失われない程度に改良されている。As a result of this surface modification, the bonding strength of the treated graphite fibers to the resin is improved to the extent that the shear force is increased by a factor of 1, with little or no loss of tension.
黒鉛繊維の表面処理に使用できる水性溶液の形で一般に
用いられる多くの電解液が従来技術で認められている。A number of electrolytes commonly used in the form of aqueous solutions are recognized in the prior art that can be used to surface treat graphite fibers.
この目的に当技術分野で開示されている電解液のいくつ
かは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、りん酸、硝
酸、硫酸その他を含む。Some of the electrolytes disclosed in the art for this purpose include sodium hydroxide, potassium hydroxide, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, and others.
好ましい電解液の一つは水性水酸化ナトリウムである。One preferred electrolyte is aqueous sodium hydroxide.
この材料は、高導電性を有し従って多くの繊維末端が高
速度で且つ低電圧で電解浴中で処理できるという利点を
有するので、望ましいと考えられてきた。This material has been considered desirable because it has high electrical conductivity and thus has the advantage that many fiber ends can be processed in an electrolytic bath at high speeds and low voltages.
電解液として水性水酸化ナトリウムを使用する際の主な
欠点は、該繊維から全ての水酸化すl−IJウム電解質
を除去することが困難なことである。The main drawback in using aqueous sodium hydroxide as the electrolyte is the difficulty in removing all the sulfur hydroxide electrolyte from the fibers.
該電解質の除去は処理済の繊維を比較的純粋な水ですす
ぐことにより達せられる。Removal of the electrolyte is accomplished by rinsing the treated fiber with relatively pure water.
水中の汚染物およびHaHCO3又はNa2CO3のよ
うな、電解液からの繊維表面上への残留物は、しばしば
表面のふくれにより確認される空隙をこのような繊維か
ら製造された複合体に形成するので水は純粋でなければ
ならない。Contaminants in the water and residues on the fiber surface from the electrolyte, such as HaHCO3 or Na2CO3, often form voids in composites made from such fibers, identified by surface blistering, must be pure.
そのような空隙又はふくれはこの複合体を煮沸するか高
湿度に露出すると特に明らかである。Such voids or blisters are particularly apparent when the composite is boiled or exposed to high humidity.
水酸化ナトリウムのような電解質の使用に固有の上記の
欠点をさけるために、純粋な水での激しい洗浄条件を用
いて実質的に全電解質残留物を除去しなければならない
。To avoid the above-mentioned disadvantages inherent in the use of electrolytes such as sodium hydroxide, aggressive washing conditions with pure water must be used to remove substantially all electrolyte residues.
黒鉛繊維の激しい洗浄はしばしば単繊維をもつれさせる
結果となり、そしてゆるい単繊維から成る網を生じさせ
るが、この網は除去するのが困難で黒鉛繊維補強複合体
の製造に当って品質管理の問題を引起す。Vigorous cleaning of graphite fibers often results in entanglement of the filaments and creates a network of loose filaments that is difficult to remove and poses quality control problems in the manufacture of graphite fiber reinforced composites. cause
黒鉛を電解処理する電解液として、硫酸アンモニウム、
硝酸アンモニウムおよびアンモニアに公知であった。Ammonium sulfate,
Known to ammonium nitrate and ammonia.
(特公昭47−29942号公報)。しかし硝酸アンモ
ニウムは電解液として潜在的に非常に爆発の危険性を有
する。(Special Publication No. 47-29942). However, ammonium nitrate is potentially highly explosive as an electrolyte.
特に炭素繊維およびそれの残留物のような酸化され得る
物質と混合した時、特に危険である。It is particularly dangerous when mixed with oxidizable materials, such as carbon fibers and their residues.
そのため電解液として硝酸アンモニウムを使用する実験
を実施しなかった。Therefore, we did not conduct an experiment using ammonium nitrate as the electrolyte.
又アンモニウムは非常に揮発性であり、その処理が行な
われる周囲の環境を汚染させ、又揮発のため水酸化アン
モニウムの濃度は急激に変化し、炭素繊維の表面処理の
程度を管理するのが非常に困難である。In addition, ammonium is very volatile and contaminates the surrounding environment where it is treated, and due to volatilization, the concentration of ammonium hydroxide changes rapidly, making it extremely difficult to control the degree of surface treatment of carbon fibers. It is difficult to
硫酸アンモニウムは以下の比較例1に示すように250
℃以下では分解せず、そのため処理された炭素繊維の表
面に残留する。Ammonium sulfate was 250% as shown in Comparative Example 1 below.
It does not decompose below °C and therefore remains on the surface of treated carbon fibers.
本発明は処理後に電解質が残留ないような黒鉛繊維を電
解的に表面処理する方法であって、約250℃以下の温
度に加熱するとガス状生成物に実質的に完全に分解する
有機および無機アンモニウム化合物を水に溶解したもの
を使用する点て改良した方法を提供する。The present invention is a method for electrolytically surface treating graphite fibers such that no electrolyte remains after treatment, comprising organic and inorganic ammonium which substantially completely decomposes into gaseous products when heated to temperatures below about 250°C. An improved method is provided in which the compound is dissolved in water.
本発明の方法で使用できる有機および無機のアンモニウ
ム化合物は炭酸アンモニウム(N)T4)2CO3,1
、重炭酸アンモニウム〔(NH4)HC03〕、カルバ
ミン酸アンモニウム〔NH4NH2CO21安息香酸ア
ンモニウム(NH4・C7H3O□〕、ニチオン酸アン
モニウム((NH4)2 S206)、水硫化アンモニ
ウム〔NH4H8〕、亜硫酸アンモニウム((NH4)
2 so3・H20〕、チオ硫酸アンモニウム〔(NH
4)2S203〕、酒石酸アンモニウム((NH4,)
2 C4H40a )およびそれらの混合物である。Organic and inorganic ammonium compounds that can be used in the process of the invention include ammonium carbonate (N)T4)2CO3,1
, ammonium bicarbonate [(NH4)HC03], ammonium carbamate [NH4NH2CO21 ammonium benzoate (NH4・C7H3O□]), ammonium dithionate ((NH4)2 S206), ammonium hydrosulfide [NH4H8], ammonium sulfite ((NH4)
2 so3・H20], ammonium thiosulfate [(NH
4) 2S203], ammonium tartrate ((NH4,)
2 C4H40a) and mixtures thereof.
本発明の電解工程を効率よく行うには、黒鉛繊維(アノ
ード)表面上で酸素を解離するに十分な電位で行わなけ
ればならない。In order to carry out the electrolytic process of the present invention efficiently, it must be carried out at a potential sufficient to dissociate oxygen on the graphite fiber (anode) surface.
繊維の電気的処理レベルは電流量レベル、原料供給スピ
ード、および処理するトウ(t ow )の数の異なる
組合せを説明するために、繊維処理レベルを繊維長1イ
ンチ当りに通過するクーロンとして、即ち、秒蟲りの全
電流量と原料供給スピード(インチ7秒)との比として
表わして標準化される。Electrical treatment levels of fibers are expressed as coulombs passing per inch of fiber length, i.e., to account for different combinations of current level, feed rate, and number of tows to be treated. , is standardized as the ratio of the total current per second to the raw material supply speed (inch 7 seconds).
処理レベルに関する上記の定義は、繊維処理の程度は処
理中繊維単位長さ当りを通過する電流量にのみ依存する
と仮定している。The above definition of treatment level assumes that the degree of fiber treatment depends only on the amount of current passed per unit length of fiber during treatment.
この仮定は、繊維を種々の程度処理したものを用いて製
造したエポキシ樹脂複合体で得られたNOL短梁(5h
or −tbeam)剪断強度測定の結果と一致してい
る。This assumption was based on the NOL short beams (5h
or -tbeam) in agreement with the results of shear strength measurements.
本発明の方法によると、約0.5ないし15ク一ロン/
インチの繊維電気的処理レベルが用いられる。According to the method of the present invention, about 0.5 to 15 colon/
A fiber electrical treatment level of inches is used.
好ましい電気的処理レベルは約260ないし約6.0ク
一ロン/インチである。A preferred electrical processing level is about 260 to about 6.0 corons per inch.
ここで使用される”黒鉛繊維″の用語は、ポリアクリロ
ニトリル、ポリビニルアルコール、ピッチ、天然および
再生セルロースその他などの重合性繊維状材料を炭素化
又は黒鉛化温度に加熱して製造される黒鉛繊維および炭
素繊維の両者を含むことを意味する。As used herein, the term "graphite fibers" refers to graphite fibers and This means that it includes both carbon fiber.
次の実施例は本発明の方法を例示するものである。The following examples illustrate the method of the invention.
実施例中、部およびパーセントは、特に断わりのない限
り重量単位である。In the examples, parts and percentages are by weight unless otherwise specified.
実施例 1−7
黒鉛繊維を本発明の改良された電解液を用いて次のよう
に電解処理した。Examples 1-7 Graphite fibers were electrolytically treated using the improved electrolyte of the present invention as follows.
黒鉛繊維を図面に示されているように、一連の陽極およ
びステンレススチール軸に据えられた非導電性遊びロー
ル(1dl−erroll )を渡して空糸巻き(1d
ler 5pool )わくかう引出した。The graphite fibers were passed through a series of anodes and a non-conductive idle roll (1 dl-error) mounted on a stainless steel shaft to wind the graphite fibers (1 dl-erroll) as shown in the drawings.
ler 5pool) I pulled out the drawer.
該空ロールはアノードと離れて断続的に配置され、且つ
水性電解液の中に浸されている。The empty roll is disposed intermittently apart from the anode and is immersed in an aqueous electrolyte.
離れて配置されている一連の黒鉛カソードもまた該電解
液中に浸されている。A series of spaced apart graphite cathodes are also immersed in the electrolyte.
必要な電位をアノードとカソード間に与えるために、直
流の電力供給を用いた。A direct current power supply was used to provide the necessary potential between the anode and cathode.
電力供給のアノード側は、電気的危険性を減じそして参
照点を確立するために、基底電位に保持した。The anode side of the power supply was held at base potential to reduce electrical hazards and establish a reference point.
黒鉛繊維はアノードと接触すると負の電位をおび、次に
電解液浴でアノードとして働匂繊維の電気的処理レベル
を表Iに示す5電解槽の出口から出てくる表面処理され
た黒鉛繊維を、入口で93℃から出口で125℃の範囲
で作用する図面に例示したような熱風器を通過させた。The graphite fibers acquire a negative potential when they come into contact with the anode, and then the surface-treated graphite fibers coming out of the outlet of the electrolytic cell are treated as anodes in an electrolyte bath.The electrical treatment level of the working fibers is shown in Table I. , passed through a hot air oven as illustrated in the drawings operating in the range from 93° C. at the inlet to 125° C. at the outlet.
該繊維の熱風器内の滞留時間は約5分間である。The residence time of the fibers in the hot air oven is approximately 5 minutes.
乾燥処理された黒鉛繊維を次の使用および試験に供する
ために、一定の張力で巻取りロールで収集した。The dried graphite fibers were collected on a winding roll under constant tension for further use and testing.
上記のような方法で、表Iに示したように本発明の電解
液を種々の濃度で用い且つ異なる電気的レベルを用いて
表面処理した黒鉛繊維を。Graphite fibers were surface treated in the manner described above using the electrolyte of the present invention at various concentrations and using different electrical levels as shown in Table I.
ERLA2256樹脂(ユニオンカーバイト社により製
造され市販されている)を使用した複合体を製造するの
に使用した。It was used to make a composite using ERLA 2256 resin (manufactured and commercially available by Union Carbide Company).
該複合体の見本を約60容量%の処理済黒鉛繊維を含む
N0LIJングの形で製造した。Samples of the composite were prepared in the form of N0LIJ rings containing approximately 60% by volume treated graphite fibers.
該複合体の製造において、該黒鉛繊維をエポキシ樹脂系
を通し、引張り装置を通し、そして回転成形型に入れた
。In making the composite, the graphite fibers were passed through an epoxy resin system, passed through a tensioning device, and placed into a rotary mold.
全体の系を、低空隙複合体見本を製造するために真空室
に封入した。The entire system was enclosed in a vacuum chamber to produce low porosity composite specimens.
成形型をNOL巻取り装置から除去し、該樹脂を硬化さ
せるために硬化用オープンに入れた。The mold was removed from the NOL winder and placed into a curing open to cure the resin.
上記の樹脂系に対して、該樹脂を125℃で2時間硬化
処理し、次いで155℃で4時間硬化処理した。For the above resin system, the resin was cured at 125°C for 2 hours and then at 155°C for 4 hours.
使用したエポキシ樹脂系は、ビス−2,3−エポキシシ
クロペンチルエーテル35重i%とビスフェノールAの
ジグリシジルエーテル65重量%との混合物であるER
LA2256から成る。The epoxy resin system used was ER, a mixture of 35% by weight bis-2,3-epoxycyclopentyl ether and 65% by weight diglycidyl ether of bisphenol A.
Consists of LA2256.
この樹脂系に使用した硬化処理剤又は硬化剤はメタフェ
ニレンジアミンおよびメチレンジアニリンの共融混合物
である。The curing agent or curing agent used in this resin system is a eutectic mixture of metaphenylene diamine and methylene dianiline.
N0LIJング見本に関する討議およびそれらの製造法
はプラスチック・テクノロジー、1958年11月、p
p、1017−1024、およびアニュアル テクニカ
ル コンフエレンスSPI補強プラスチック部門会報第
21.8−D、1966年2月に見出されるであろう。A discussion of N0LIJ samples and how to make them can be found in Plastic Technology, November 1958, p.
p, 1017-1024, and Annual Technical Conference SPI Reinforced Plastics Division Bulletin No. 21.8-D, February 1966.
上述の如くして製造した複合体試料を、(1)更に処理
せず、および(2)試料を水中で72時間煮沸した後、
ASTM−2344に従って短梁剪断強度についてテス
トした。Composite samples prepared as described above were treated (1) without further processing, and (2) after boiling the samples in water for 72 hours.
Tested for short beam shear strength according to ASTM-2344.
煮沸テストは処理済黒鉛繊維を用いて製造した複合体に
ふくれ又は空隙が現われるかどうかを決定するための速
進テストである。The boil test is a rapid test to determine whether blisters or voids appear in composites made using treated graphite fibers.
このテストの結果、本発明に従って処理した黒鉛繊維を
用いて製造し、水中煮沸テストを行った複合体には目に
見えるふくれがないことが示された。The results of this test showed that there was no visible blistering in composites made using graphite fibers treated according to the present invention and subjected to an underwater boil test.
これらの結果、電解後の乾燥操作中での電解質および残
留分解生成物の両者の蒸発の結果、電解処理した繊維か
らアンモニウム電解質と残留化合物が実質的に完全に除
去されたことが示された。These results indicated that ammonium electrolyte and residual compounds were substantially completely removed from the electrolytically treated fibers as a result of evaporation of both the electrolyte and residual decomposition products during the post-electrolysis drying operation.
剪断強度保持力は高かった。本発明の電解液を使用して
表面処理した繊維を更に評価するために、処理済繊維を
乾燥し、そして処理済繊維1部当り20部の蒸留水を用
いて蒸留水中で還流した。Shear strength retention was high. To further evaluate fibers surface treated using the electrolyte of the present invention, the treated fibers were dried and refluxed in distilled water using 20 parts of distilled water per part of treated fiber.
この還流後、該水の軸出物(e)(iract )導電
率を測定した。After this reflux, the iract conductivity of the water was measured.
表1に示される結果から、水洗いせずに処理した繊維の
導電率は低いことが示される。The results shown in Table 1 indicate that the conductivity of the fibers treated without water washing is low.
実施例5,6および7からの繊維は、約120℃の表面
温度を有するスチーム加熱回転ドラム上でドラム乾燥し
た。The fibers from Examples 5, 6 and 7 were drum dried on a steam heated rotating drum with a surface temperature of about 120°C.
繊維の加熱した表面との接触時間は、用いた原料供給ス
ピードに従って約30秒ないし約90秒である。The contact time of the fibers with the heated surface is about 30 seconds to about 90 seconds depending on the feed rate used.
表■に報告された導電率の値は、水酸化ナトリウムを電
解質とし、そして繊維を十分且つ繰返し純水で洗浄する
電解法を行った黒鉛繊維のそれに値がほぼ同等であった
。The electrical conductivity values reported in Table 1 were approximately equivalent to those of graphite fibers subjected to an electrolytic process in which sodium hydroxide was used as the electrolyte and the fibers were thoroughly and repeatedly washed with pure water.
使用を例示する比例例である。A proportional example illustrating its use.
実施例 8−17
実施例1−1に記載した電解表面処理黒鉛繊維の方法を
、電解液として10%水酸化ナトリウムを使用して繰返
した。Example 8-17 The electrolytically surface treated graphite fiber method described in Example 1-1 was repeated using 10% sodium hydroxide as the electrolyte.
これらの実施例に対する電気的処理レベルはインチ幽り
約2.0ないし約6.0クーロンに変化した。Electrical processing levels for these examples varied from about 2.0 to about 6.0 coulombs per inch.
電解槽の出口から現われる表面処理した黒鉛繊維を該繊
維の表面から水酸化)ナトリウムを含む残留物を除去す
るために水で洗浄した。The surface-treated graphite fibers emerging from the outlet of the electrolytic cell were washed with water to remove residues containing sodium hydroxide from the surface of the fibers.
水抽出物が約50μmho/CTLより小さい導電率レ
ベルを有するようになるまで洗浄を繰返した。Washing was repeated until the water extract had a conductivity level of less than about 50 μmho/CTL.
全ての実施例で水抽出物導電率を”織物材料の水性抽出
物中の導電率、pH1水溶性物質、塩化物および硫酸塩
の測定法″という名称の英国標準3266:1969に
従って水抽出物導電率を測定した。In all examples the water extract conductivity was measured according to British Standard 3266:1969 entitled "Method for Determination of Conductivity, pH 1 Water Soluble Substances, Chlorides and Sulphates in Aqueous Extracts of Textile Materials". The rate was measured.
水洗いした黒鉛繊維を次に、実施例1−7に示した方法
に従って複合体見本を製造するのに用いた。The washed graphite fibers were then used to prepare composite swatches according to the methods set forth in Examples 1-7.
実施例12.14および16は、実施例13゜15およ
び17に使用した繊維を電解後繊維の表面から水酸化ナ
トリウムおよび残留生成物の全痕跡量を除去する目的で
更に水洗いする以外はそれぞれ実施例13.15および
17を繰返した。Examples 12, 14 and 16 were carried out respectively except that the fibers used in Examples 13, 15 and 17 were further washed with water to remove all traces of sodium hydroxide and residual products from the surface of the fibers after electrolysis. Examples 13.15 and 17 were repeated.
製造した複合体を実施例1−7で用いた方法に従ってテ
ストした。The prepared composites were tested according to the methods used in Examples 1-7.
テストの結果を表■に示す。表1のデータから、電解質
が水酸化ナトリウムである電解表面処理した繊維を多数
回水洗いしても、72時間水煮沸テストに付した結果の
複合体のふくれ発生率は高いことが明らかである。The test results are shown in Table ■. From the data in Table 1, it is clear that even if the electrolytically surface-treated fibers, in which the electrolyte is sodium hydroxide, are washed with water multiple times, the blistering rate of the composites as a result of the 72-hour water boiling test is high.
本発明の方法において、本発明の改良電解質を使用した
場合、好ましい処理条件を決定するためには重視しなけ
ればならない数多くの要因がある。When using the improved electrolytes of this invention in the methods of this invention, there are a number of factors that must be weighed to determine the preferred processing conditions.
従って、例えば違った前駆体材料を用い、前処理をほど
こしそして異なる方法で製造した黒鉛繊維の電気抵抗は
実質的に変化することが知られている。Thus, it is known that the electrical resistance of graphite fibers produced using, for example, different precursor materials, pretreatments and different methods varies substantially.
また、本発明の方法で用いるのに適当な種々の電解質の
電気抵抗は広範囲に変化するであろう。Also, the electrical resistance of various electrolytes suitable for use in the method of the invention will vary over a wide range.
炭酸アンモニウムおよび重炭酸アンモニウムのような電
解質は、本発明の方法を実施する際に電気の消費が少な
いという観点から好ましい。Electrolytes such as ammonium carbonate and ammonium bicarbonate are preferred from the standpoint of low electricity consumption when carrying out the method of the invention.
電解法で重視しなければならない他の要因は、与えられ
た電解液濃度および操作電圧での電解槽内の逗留時間で
ある。Another factor that must be considered in the electrolytic process is the residence time in the electrolytic cell at a given electrolyte concentration and operating voltage.
これらの要因は、本発明の改良電解質を使用した電解表
面処理の最適実施を遂行するために各繊維のタイプおよ
び電解槽系に対して考慮することができる。These factors can be considered for each fiber type and cell system to achieve optimal performance of electrolytic surface treatment using the improved electrolyte of the present invention.
比較例 1
炭酸アンモニウムおよび硫酸アンモニウムの脱イオン水
のIN溶液を電解質として使用し、表面処理された炭素
繊維を作るため、炭素繊維を電解処理した。Comparative Example 1 Carbon fibers were electrolytically treated to produce surface-treated carbon fibers using an IN solution of ammonium carbonate and ammonium sulfate in deionized water as electrolytes.
繊維の電解表面処理での電解処理レベルは2.6ク一ロ
ン/インチであった。The electrolytic treatment level in the electrolytic surface treatment of the fibers was 2.6 Cron/inch.
その表面処理された繊維は、2つの別々のポリエチレン
被覆巻枠上の電解浴から直接に集められた。The surface treated fibers were collected directly from the electrolytic bath on two separate polyethylene coated reels.
その繊維。をそれから別々のガラスビーカー上に巻かれ
、そして250℃で15分間予熱された強風オーブン中
に置き、取り出しそして室温まで冷却した。That fiber. were then rolled onto separate glass beakers and placed in a preheated high-air oven at 250° C. for 15 minutes, removed and cooled to room temperature.
繊維の各々は、それからソックスレー抽出器を使つて沸
騰脱イオン水で1時間抽出した。Each of the fibers was then extracted with boiling deionized water for 1 hour using a Soxhlet extractor.
その繊維を抽出装置内で予め重量を計り、そして抽出用
の乾燥繊維12当り脱イオン水20ccを使用した。The fibers were preweighed in the extractor and 20 cc of deionized water was used per 12 dry fibers for extraction.
室温まで冷却の後その抽出物をモデル31YSI(イエ
ロー・スプリングス・インストルメントネの導電ブリッ
ジを使って導電率を測定した。After cooling to room temperature, the extract was measured for conductivity using a model 31YSI (Yellow Springs Instruments conductivity bridge).
その結果を表■に示す。The results are shown in Table ■.
パブリツシャー・インク・、オハイオ州すンダスキー
この場合硫酸アンモニウムは、処理された炭素繊維中に
多く残留し、その結果水抽出物の導電率は非常に高い。Publishers Inc., Sunduski, Ohio In this case the ammonium sulfate remains largely in the treated carbon fibers, so that the conductivity of the water extract is very high.
このような導電性不純物の存在は長期間にわたっては、
炭素繊維の結合安定性に悪影響を及ぼし、水分に露出さ
れるエポキシ積層物のブリスターの原因となる。Over a long period of time, the presence of such conductive impurities will cause
It adversely affects the bond stability of carbon fibers and causes blistering of epoxy laminates exposed to moisture.
図は本発明方法を実施するための装置の概略図である。 The figure is a schematic diagram of an apparatus for carrying out the method of the invention.
Claims (1)
する方法であって、該黒鉛繊維がアノードと直接接触し
且つアノードの一部を形成し、そし。 て電気的処理レベルが該黒鉛繊維の表面で酸素が解離す
るのに十分である方法において:水溶液中の電解質とし
て250℃以下の温度で加熱した時実質的に分解してガ
ス状生成物を生ずることのできる炭酸アンモニウム、重
炭酸アンモニウム、力。 ルバミン酸アンモニウム、安息香酸アンモニウム、ニチ
オン酸アンモニウム、水硫化アンモニウム、亜硫酸アン
モニウム、チオ硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム
、およびそれらの混合物から成る群から選ばれるアンモ
ニウム化合物を使用し、。 その電解処理済の繊維を250℃以下の温度で熱処理し
てその繊維から残留電解質を除去することを特徴とする
方法。Claims: 1. A method of surface treating graphite fibers by electrolysis in an electrolytic bath, the graphite fibers being in direct contact with and forming part of an anode. in which the level of electrical treatment is sufficient to dissociate oxygen at the surface of the graphite fibers: as an electrolyte in an aqueous solution, when heated at temperatures below 250° C., substantially decomposes to produce gaseous products; Ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, power. using an ammonium compound selected from the group consisting of ammonium rubamate, ammonium benzoate, ammonium nitionate, ammonium hydrosulfide, ammonium sulfite, ammonium thiosulfate, ammonium tartrate, and mixtures thereof; A method characterized in that the electrolytically treated fibers are heat treated at a temperature of 250° C. or lower to remove residual electrolyte from the fibers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49066989A JPS5824554B2 (en) | 1974-06-12 | 1974-06-12 | Electrolytic treatment method for graphite fibers |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49066989A JPS5824554B2 (en) | 1974-06-12 | 1974-06-12 | Electrolytic treatment method for graphite fibers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50157697A JPS50157697A (en) | 1975-12-19 |
| JPS5824554B2 true JPS5824554B2 (en) | 1983-05-21 |
Family
ID=13331921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49066989A Expired JPS5824554B2 (en) | 1974-06-12 | 1974-06-12 | Electrolytic treatment method for graphite fibers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5824554B2 (en) |
-
1974
- 1974-06-12 JP JP49066989A patent/JPS5824554B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50157697A (en) | 1975-12-19 |
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