JPH0813712B2 - 炭素材料 - Google Patents
炭素材料Info
- Publication number
- JPH0813712B2 JPH0813712B2 JP63097116A JP9711688A JPH0813712B2 JP H0813712 B2 JPH0813712 B2 JP H0813712B2 JP 63097116 A JP63097116 A JP 63097116A JP 9711688 A JP9711688 A JP 9711688A JP H0813712 B2 JPH0813712 B2 JP H0813712B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- carbon material
- pitch
- pressure
- molded body
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 title claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 10
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/4505—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭素材料に関する。
各種のセラミック材料のうち、例えば炭素材料は熱や
電気の良導体であり、耐熱性に優れ、特に高温での強度
劣化がないことから高温用材料として使用されている。
電気の良導体であり、耐熱性に優れ、特に高温での強度
劣化がないことから高温用材料として使用されている。
他方、炭素材料は多孔質であるため、機械的強度が充
分でなく、容易に酸化されて消耗するという欠点を有し
ている。このため、従来から多くの研究者が高密度化に
より優れた特性を有する炭素材料を開発しようとして永
年努力を重ねてきた。
分でなく、容易に酸化されて消耗するという欠点を有し
ている。このため、従来から多くの研究者が高密度化に
より優れた特性を有する炭素材料を開発しようとして永
年努力を重ねてきた。
炭素材料を高密度化するには、骨材粒子の充填密度を
大きくしたり、密度の高い骨材を用いることが一般的に
行われている。
大きくしたり、密度の高い骨材を用いることが一般的に
行われている。
また、炭素材料の気孔にピッチを含浸することなどが
考えられていた。従来のピッチ含浸処理は耐圧容器内に
ピッチ含浸液及び炭素成形体を収容し、加圧空気を利用
してピッチ含浸液を直接加圧するという方法により行わ
れていた。この際、ピッチ含浸液を80℃以上に加熱した
うえで、加圧空気の圧力を20kg/cm2以下に設定してい
た。
考えられていた。従来のピッチ含浸処理は耐圧容器内に
ピッチ含浸液及び炭素成形体を収容し、加圧空気を利用
してピッチ含浸液を直接加圧するという方法により行わ
れていた。この際、ピッチ含浸液を80℃以上に加熱した
うえで、加圧空気の圧力を20kg/cm2以下に設定してい
た。
しかしながら、上述した方法ではピッチが含浸される
のは炭素成形体の開気孔内表面の80％未満であり、充分
な含浸が行われるとはいえず、機械的強度や耐酸化性を
それほど向上させることができなかった。
のは炭素成形体の開気孔内表面の80％未満であり、充分
な含浸が行われるとはいえず、機械的強度や耐酸化性を
それほど向上させることができなかった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あり、炭素材料に代表される多孔質のセラミック成形体
にタール、ピッチ又は熱硬化性樹脂を充分に含浸させ、
機械的強度や耐酸化性の向上を達成することを目的とす
る。
あり、炭素材料に代表される多孔質のセラミック成形体
にタール、ピッチ又は熱硬化性樹脂を充分に含浸させ、
機械的強度や耐酸化性の向上を達成することを目的とす
る。
本発明の炭素材料は、多孔質の炭素成形体にタール、
ピッチ又は熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化、焼成および
純化処理してなる炭素材料であって、見掛け気孔率が９
％以下であることを特徴とするものである。
ピッチ又は熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化、焼成および
純化処理してなる炭素材料であって、見掛け気孔率が９
％以下であることを特徴とするものである。
また、本発明の炭素材料の製造方法は、耐圧容器内に
圧力伝達液を収容し、伸縮性材料の内部にタール、ピッ
チ又は熱硬化性樹脂及び開気孔を有する炭素成形体を収
容して圧力伝達液中に浸漬し、圧力伝達液及び伸縮性材
料を介してタール、ピッチ又は熱硬化性樹脂に20kg/cm2
以上の圧力を加えることを特徴とするものである。
圧力伝達液を収容し、伸縮性材料の内部にタール、ピッ
チ又は熱硬化性樹脂及び開気孔を有する炭素成形体を収
容して圧力伝達液中に浸漬し、圧力伝達液及び伸縮性材
料を介してタール、ピッチ又は熱硬化性樹脂に20kg/cm2
以上の圧力を加えることを特徴とするものである。
なお、本発明の炭素材料としては、例えばアルミ蒸着
用又はCZ用の黒鉛ルツボ、ヒーター、サセプタ用基材、
液相成長用ボート、プラズマCVD用電極などを挙げるこ
とができる。
用又はCZ用の黒鉛ルツボ、ヒーター、サセプタ用基材、
液相成長用ボート、プラズマCVD用電極などを挙げるこ
とができる。
本発明において、熱硬化性樹脂としては、レジン、フ
ルフリルアルコールなどを挙げることができる。このう
ちでも特にフルフリルアルコールなどの熱硬化性樹脂が
最適である。
ルフリルアルコールなどを挙げることができる。このう
ちでも特にフルフリルアルコールなどの熱硬化性樹脂が
最適である。
本発明方法において、圧力容器内に収容される圧力伝
達液としては、例えば水、アルコール、油などを挙げる
ことができる。また、伸縮性材料としては例えばラバー
を挙げることができる。すなわち、いわゆるラバープレ
ス法によりタール、ピッチ又は熱硬化性樹脂を含浸させ
るのが最善の方法である。この際、冷間のラバープレス
法でもよいが、タール、ピッチなどを使用する場合に
は、100〜280℃に加熱して含浸させることが望ましい。
また、含浸圧力を20kg/cm2以上としたのは、20kg/cm2未
満では充分に含浸を行うことができないためである。含
浸圧力は、特に50kg/cm2であることが望ましい。
達液としては、例えば水、アルコール、油などを挙げる
ことができる。また、伸縮性材料としては例えばラバー
を挙げることができる。すなわち、いわゆるラバープレ
ス法によりタール、ピッチ又は熱硬化性樹脂を含浸させ
るのが最善の方法である。この際、冷間のラバープレス
法でもよいが、タール、ピッチなどを使用する場合に
は、100〜280℃に加熱して含浸させることが望ましい。
また、含浸圧力を20kg/cm2以上としたのは、20kg/cm2未
満では充分に含浸を行うことができないためである。含
浸圧力は、特に50kg/cm2であることが望ましい。
本発明の炭素材料は、多孔質の炭素成形体にタール、
ピッチ又は熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化、焼成および
純化処理した状態での見掛け気孔率が９％以下であるの
で、機械的強度や耐酸化性が著しく向上する。
ピッチ又は熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化、焼成および
純化処理した状態での見掛け気孔率が９％以下であるの
で、機械的強度や耐酸化性が著しく向上する。
以下、本発明の実施例を説明する。
第１表に示す４種の炭素成形体について、第１図の冷
間静水圧プレス式の含浸装置を使用し、以下のようにし
てフルフリルアルコールを含浸させて黒鉛材料を製造し
た。
間静水圧プレス式の含浸装置を使用し、以下のようにし
てフルフリルアルコールを含浸させて黒鉛材料を製造し
た。
第１図において、耐圧容器１内には水２が収容されて
いる。この水２の中にラバー３を介してフルフリルアル
コール４及び炭素成形体５が収容される。
いる。この水２の中にラバー３を介してフルフリルアル
コール４及び炭素成形体５が収容される。
まず、ラバー３内に炭素成形体５を入れ、10分間で30
Torr以下まで減圧した後、この中にフルフリルアルコー
ル４を入れてラバー３の口を閉じ、水２を加圧してフル
フリルアルコール４に300kg/cm2以上の含浸圧力を約１
分間以上加えて炭素成形体５に含浸させた。その後、10
℃／時間の昇温速度で200℃まで加熱して硬化させ、更
に８℃／時間の昇降温度で950℃まで加熱し、最後に230
0℃で純化処理を行い、黒鉛材料（実施例１〜４）を製
造した。これらの黒鉛材料の特性を第２表に示す。
Torr以下まで減圧した後、この中にフルフリルアルコー
ル４を入れてラバー３の口を閉じ、水２を加圧してフル
フリルアルコール４に300kg/cm2以上の含浸圧力を約１
分間以上加えて炭素成形体５に含浸させた。その後、10
℃／時間の昇温速度で200℃まで加熱して硬化させ、更
に８℃／時間の昇降温度で950℃まで加熱し、最後に230
0℃で純化処理を行い、黒鉛材料（実施例１〜４）を製
造した。これらの黒鉛材料の特性を第２表に示す。
これと比較するために、上記と同一の炭素成形体に20
kg/cm2以下の低圧力でフルフリルアルコールを含浸させ
た後、上記と同様な方法で黒鉛材料（比較例１〜４）を
製造した。これらの黒鉛材料の特性を第３表に示す。
kg/cm2以下の低圧力でフルフリルアルコールを含浸させ
た後、上記と同様な方法で黒鉛材料（比較例１〜４）を
製造した。これらの黒鉛材料の特性を第３表に示す。
以上のようにして得られた実施例１〜４の黒鉛材料、
比較例１〜４の黒鉛材料及び未処理の炭素成形体（No.1
〜４）について、大気中、800℃において10〜60分の範
囲でキープ時間を変化させて酸化消耗試験を行った結果
を第２図〜第５図に示す。
比較例１〜４の黒鉛材料及び未処理の炭素成形体（No.1
〜４）について、大気中、800℃において10〜60分の範
囲でキープ時間を変化させて酸化消耗試験を行った結果
を第２図〜第５図に示す。
第２図〜第５図から明らかなように、60分後の重量減
少率は、未処理の炭素成形体では約30％、比較例の黒鉛
材料では約20％である。これに対して実施例の黒鉛材料
では60分後でも重量減少率は５％程度にとどまり、従来
のものより大幅に耐酸化性が向上していることがわか
る。
少率は、未処理の炭素成形体では約30％、比較例の黒鉛
材料では約20％である。これに対して実施例の黒鉛材料
では60分後でも重量減少率は５％程度にとどまり、従来
のものより大幅に耐酸化性が向上していることがわか
る。
以上詳述したように本発明によれば、炭素材料の機械
的強度や耐酸化性を向上させることができる。
的強度や耐酸化性を向上させることができる。
第１図は本発明の実施例において用いられた含浸装置の
構成図、第２図は実施例１の黒鉛材料、比較例１の黒鉛
材料及び未処理の炭素成形体（No.1）についての酸化消
耗試験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特
性図、第３図は実施例２の黒鉛材料、比較例２の黒鉛材
料及び未処理の炭素成形体（No.2）についての酸化消耗
試験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特性
図、第４図は実施例３の黒鉛材料、比較例３の黒鉛材料
及び未処理の炭素成形体（No.3）についての酸化消耗試
験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特性
図、第５図は実施例４の黒鉛材料、比較例４の黒鉛材料
及び未処理の炭素成形体（No.4）についての酸化消耗試
験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特性図
である。 １……耐圧容器、２……水、３……ラバー、４……フル
フリルアルコール、５……炭素成形体。
構成図、第２図は実施例１の黒鉛材料、比較例１の黒鉛
材料及び未処理の炭素成形体（No.1）についての酸化消
耗試験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特
性図、第３図は実施例２の黒鉛材料、比較例２の黒鉛材
料及び未処理の炭素成形体（No.2）についての酸化消耗
試験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特性
図、第４図は実施例３の黒鉛材料、比較例３の黒鉛材料
及び未処理の炭素成形体（No.3）についての酸化消耗試
験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特性
図、第５図は実施例４の黒鉛材料、比較例４の黒鉛材料
及び未処理の炭素成形体（No.4）についての酸化消耗試
験におけるキープ時間と重量減少率の関係を示す特性図
である。 １……耐圧容器、２……水、３……ラバー、４……フル
フリルアルコール、５……炭素成形体。
Claims (1)
- 【請求項１】多孔質の炭素成形体にタール、ピッチ又は
熱硬化性樹脂を含浸させ、硬化、焼成および純化処理し
てなる炭素材料であって、見掛け気孔率が９％以下であ
ることを特徴とする炭素材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097116A JPH0813712B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 炭素材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097116A JPH0813712B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 炭素材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270577A JPH01270577A (ja) | 1989-10-27 |
| JPH0813712B2 true JPH0813712B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=14183600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63097116A Expired - Fee Related JPH0813712B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 炭素材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813712B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014112700A1 (ko) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | 주식회사 티앤머티리얼스 | 가압함침용 금형 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2527666B2 (ja) * | 1992-02-18 | 1996-08-28 | イビデン株式会社 | ガラス状炭素被覆物品 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162489A (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-17 | Kurosaki Refractories Co | Method of impregnating material having open pores |
| JPS62209384A (ja) * | 1986-03-11 | 1987-09-14 | 株式会社東芝 | 原子炉燃料集合体 |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63097116A patent/JPH0813712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014112700A1 (ko) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | 주식회사 티앤머티리얼스 | 가압함침용 금형 |
| JP2015529160A (ja) * | 2013-01-21 | 2015-10-05 | ティー アンド マテリアルズ カンパニー，リミテッド | 加圧含浸用金型 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01270577A (ja) | 1989-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4564496A (en) | Method of making porous silicon carbide bodies | |
| KR960000024B1 (ko) | 배기가스를 후연소시키는 촉매시스템 및 그러한 시스템을 제조하는 방법 | |
| JPS6311569A (ja) | 炭素繊維強化炭素複合材 | |
| JPS6044280B2 (ja) | 炭化けい素ウイスカ−の製造方法 | |
| JPH06315630A (ja) | 無機サブストレートに炭素コートしてなる複合体 | |
| US5925405A (en) | Method of manufacturing ceramic, metallic or ceramo-metallic, shaped bodies and layers | |
| KR900004868A (ko) | 실리콘 카바이드 분말로 충전된 경화성 오가노폴리실록산 및 이로부터 제조된 고밀도 소결체 | |
| GB1569512A (en) | Production of carbon and graphite bodies | |
| JPH0813712B2 (ja) | 炭素材料 | |
| US4963396A (en) | Method for making an impregnated ceramic material | |
| JP2660515B2 (ja) | 黒鉛ルツボ | |
| JPS6186411A (ja) | 多孔質カ−ボン板の製造方法 | |
| JP2919901B2 (ja) | 溶融るつぼ装置 | |
| JPH0813711B2 (ja) | 高密度炭素材料の製造方法 | |
| JPS6332841B2 (ja) | ||
| JP2660516B2 (ja) | シリコン単結晶引上げ用黒鉛ルツボ | |
| JP2579560B2 (ja) | 炭素繊維強化炭素材の耐酸化処理法 | |
| JPH0472580B2 (ja) | ||
| JPH0297464A (ja) | 高密度黒鉛成形体及びその製造方法 | |
| JPH05132377A (ja) | 成形活性炭の製造方法 | |
| US5087490A (en) | Method for making an impregnated ceramic material | |
| JP3548597B2 (ja) | 炭素繊維強化炭素複合材の耐酸化処理方法 | |
| JPH0826859A (ja) | 耐酸化性ｃ／ｃ複合材とその製造法 | |
| JPS6212191B2 (ja) | ||
| JPH0624865A (ja) | 多孔質活性炭素成形体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080214 Year of fee payment: 12 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080214 Year of fee payment: 12 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080214 Year of fee payment: 12 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |