DE2648900A1 - Verfahren zur herstellung von kohlenstoffkoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffkörpern
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffkörpern, bei dem Körper, die aus mehreren übereinandergestapelten oder übereinandergewickelten Schichten aus vorwiegend aus Cellulose bestehenden, mit einem härtbaren polymeren Stoff imprägnierten und unter Druck ausgehärteten, ebenen oder gekrümmten Flächengebilden bestehen, in einer nichtoxidierenden Atmosphäre auf eine Temperatur > 8000C erhitzt werden.
• Die auf diese Weise hergestellten Kohlenstoffkörper eignen sich u.a. für Heizrohre oder -spiralen für widerstandsbeheizte Öfen, für Tiegel und Schiffchen, z.B. zum Schmelzen chemisch aggressiver Stoffe, sowie für Rohre und Platten zur Auskleidung von Behältern und Apparaten.
• Bei einem in der DT-OS 21 04 680 beschriebenen Verfahren werden als vorwiegend aus Cellulose bestehende Flächengebilde Pappe, Karton, Span- und Sperrholzplatten, z.B. Platten aus Filterkarton oder Papprohre, verwendet. Bei Verwendung von Pappe oder Karton entsprechen die Verfahrensschritte vor der Karbonisation im wesentlichen der bekannten Arbeitsweise zur Herstellung von Hartpapier - mit der bemerkenswerten Abweichung, daß bei der Aushärtung ein relativ geringer Druck von etwa 1 bis 30 kp/cm2 angewendet wird. Bei der konventionellen Hartpapierherstellung sind Preßdrücke beim Härten von 100 kp/cm2 und mehr üblich. Ferner werden nach der DT-OS 21 04 680 besonders harzreiche Ausgangsmaterialien eingesetzt (Harzaufnahme etwa 400 Gew.%), während der Harzanteil bei handelsüblichem Hartpapier bei 30 bis 50- liegt.
• Heizt man Körper aus handelsüblichem Hartpapier, das aus mehreren Schichten aus phenolharzimprägniertem und unter Druck ausgehärtetem Papier oder ebensolcher Pappe besteht, in nichtoxidierender Atmosphäre mit der in der DT-OS 21 04 680 angegebenen Geschwindigkeit von etwa 5 bis 100C auf 800 bis 12000C auf, so blähen sich die Körper interlaminar auf und sind praktisch nicht mehr verwendbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dickwandige Formteile mit definierter Mikroporosität ohne das erwähnte Aufblähen zu erzeugen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem Hartgewebe auf Basis Phenolharz oder Kresolharz und Baumwollgewebe erhitzt werden.
• Beim Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren handelt es sich vorzugsweise um handelsübliche Produkte, die z.B. in Saechtling-Zebrowski 1tKunstst#ff#TaschenbÜöh1I. 19. Aufs.
• München-Wien 1974, Seiten 417 bis 419, und Tafel 76, beschrieben sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß man sich bei Bedarf Hartgewebekörper mit nicht handelsüblicher Zus ammensetzung selbst herstellt. Es ist insofern überraschend, daß das bei der Karbonisation von Hartpapier beobachtete Aufblächen bei der Karbonisation von Hartgewebe nicht auftritt, als Hart papier und Hartgewebe unter der gemeinsamen Bezeichnung '1Schichtpreßstoffe" zusammengefaßt werden (~1Kunststoff-Taschenbuch"a. a. 0.).
• Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren wird also eine bestimmte Gruppe von Schichtpreßstoffen verwendet, nämlich Hartgewebe, die im wesentlichen aus mit Baumwollgeweben verstärkten Phenol- oder Kresolharzen bestehen. Je nach Anteil von Harzbestandteilen und Gewebebestandteilen sowie je nach Harzsorte und Gewebefeinheit gibt es handelsübliche Hartgewebe unterschiedlicher Eigenschaften und Qualitäten (siehe z.B.
• ~Kunststoff-Taschenbuch" a.a.O.). Hartgewebe gibt es sowohl als Schichtpreßstoff in Form von Platten als auch als ##ickellaminate in Form von Stäben und Rohren. Das Ausgangsmaterial ist also ein Verbundwerkstoff, der im wesentlichen aus einer mit Baumwollgeweben verstärkten Phenolharzmatrix besteht. Ein solcher Verbundwerkstoff kann auch als Rhenolharzlaminat bezeichnet werden.
• Es hat sich bei näherer Untersuchung gezeigt, daß insbesondere handelsübliche Hartgewebe vielfach mehr oder weniger starke Inhomogenitäten in ihrem Aufbau zeigen. Diese sind vorzugsweise durch Gebiete größeren oder geringeren Harzgehaltes charakterisiert. Sie können willkürlich dadurch herbeigeführt werden, daß man beispielsweise bei der Herstellung von Schichtpreßstoffplatten die oberste und/oder unterste Gewebebahn (Deckschicht) stärker mit-Harz imprägniert als die übrigen (inneren ) Bahnen, um auf diese Weise eine glatte, dichte, im allgemeinen also bessere ,z.B. ansehnlichere, Oberfläche zu erzielen. - Eine andere unbeabsichtigte Inhomogenität kommt in das Ausgangsmaterial dadurch hinein, daß die imprägnierten oder zu imprägnierenden Gewebebahnen selbst fehlerhaft sind, faltig liegen und stellenweise stark unterschiedliche Harzirnprägnationen zeigen. Diese fabrikationsbedingten Inhomogenitäten werden im folgenden als Harzneseer bezeichnet. Die geschilderten Verhältnisse der Inhomogenität infolge lokal erhöhter Harzkonzentrationen im Ausgangsmaterial für die Herstellung und die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kohlenstoffmaterials haben erhebliche Konse quenzen. So richtet sich u.a. auch die Geschwindigkeit der Karbonisation danach, ob man ein Ausgangsmaterial mit dichten, d.h.
• harzreichen Deckschichten hat oder ob im Material stärkere Harznester vorkommen. So gelten zwar generell die weiter unten angegebenen Aufbeizgeschwindigkeiten, jedoch muß in jedem Falle auf das Vorhandensein von Inhomogenitäten der geschilderten Art geachtet werden.
• Die Erhitzung, d.h. die Karbonisation, der Hartgewebekörper wird vorzugsweise wie folgt vorgenommen: Die Körper werden zunächst in einer Stickstoffatinosphäre oder im Vakuum mit einer Geschwindigkeit zwischen 1OC/h und 500C/h bis auf 8000C erhitzt, sodann innerhalb von 1 bis 10 Stunden auf Raumtemperatur abgekühlt und anschließend in einem Vakuum von 10 1 bis 10 -3 mm Hg in 1 bis 10 Stunden auf mindestens 16000C erhitzt. - Es sei dabei bemerkt, daß die innerhalb der zuvor angegebenen Bereiche auszuwählenden Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten von der Wandstärke der Körper abhängen - und zwar in dem Sinne, daß größere ###andstärken niedrigere Geschwindigkeiten erfordern.
• Unterzieht man das erfindungsgemäß verwçendete Ausgangsmaterial einer solchen definierten Temperatur-Zeit-Behandlung in inerter Atmosphäre oder im Vakuum, so erhält man nach Erreichen einer Temperatur von mindestens 800 0C und nachfolgender Abkühlung ein Produkt, daß zum überw egenden Teil aus elementarem Kohlenstoff besteht. Eine Nacnbehandlung bis 16000C, in einigen Fällen auch bis 2000°C und höher, unter Vakuum (etwa 10 -3 mm Hg) hat zur Folge, daß Verunreinigungen, insbesondere aber auch Restwasserstoff, ausgetrieben werden.
• Es ißt aus der Verfahrensweise bei der Festkörperpyrolyse bekannt, daß die durch thermische Zersetzung entstehenden flüchtigen Pyrolyseprodukte über Diffusionsprozesse den behandelten Körper verlassen müssen. Bei der Herstellung von glasartiger Kohle handelt es sich um eine Volumendiffusion, bei der die Ausdiffusion der Zersetzungsprodukte besonders langsam vonstatten geht. Dies bedeutet, daß beispielsweise bei Wandstärken des Ausgangsmaterials von rund 5 mm Karbonisationszeiten von mehreren 100 h bis zu 1000 h notwendig sind. Für die Praxis ergibt sich dadurch eine maximale Schichtdicke von glasartigem Kohlenstoff von etwa 3 mm.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß bei den erfindungsgemäß verwendeten Phenolharzlaminaten die Karboniation sehr viel schneller durchgeführt werden kann, obschon dieses Ausgangsmaterial mit spezifischen Gewichten von 1,3 bis 1,4 g cm 3 und völlig dichter Packung mit ungefüllten Phenolharzen vergleichbar sein sollte. Das stark abweichende Karbonisationsverhalten kann wie folgt erklärt werden: Bei Einsetzen der pyrolytischen Zersetzung nach Erreichen einer Temperatur von etwa 280 bis 300 0C wird das Aus diffundieren der vom Phenolharz kome menden Zersetzungsprodukte längs der eingelagerten Gewebefäden stark begünstigt. Diese Art von Oberflächendiffusion wird sehr schnell an Intensität zunehmen, da sich die Baumwolle relativ stärker zersetzt (höherer Gewichtsverlust als Phenolharz) und infolgedessen regelrechte Kanäle entstehen. Die anfängliche Volumen- und Korngrenzendiffusion geht also schon sehr früh, d.h.
• zu Beginn des thermischen Abbaus, in die "schnelle" Porendiffusion über. Die praktische Bedeutung dieses Pyrolysemechanismus liegt darin, daß einmal Pyrolysezyklen und Nachbehandlungszyklen sehr viel kürzer gestaltet werden können oder, was eigentlich gleichbedeutend ist, daß sehr viel größere Wandstärken möglich sind. So erfordert der Karbonisationszyklus für ein ME-terial mit 100 mm Wandstärke etwa den gleichen Zeitaufwand wie die Präparation eines Stückes massiver glasartiger Kohle von 3 mm Wandstärke.
• Bei dem Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich um einen feinporigen Kohlenstoffkörper mit dem kristallinen bzw.
• parakristallinen Habitus von glasartigem Kohlenstoff. Dieses neuartige Material ist das Produkt einer Festkörperpyrolyse.
• Eine nähere Untersuchung des Endproduktes zeigt, daß ein Kohlenstoffkörper mit sehr feinen, regelmäßigen Poren entstanden ist.
• Neben dieser "primären" Porosität gibt es noch eine sekundär, die durch die fibrilläre Feinstruktur der Gewebeeinlagerung bedingt ist. Der qualitativ geschilderte Ablauf des Diffusionsgeschehens läßt den Schluß zu, daß noch größere Wandstärken als die erwähnten 100 mm in vertretbaren Zeiten karbonisiert werden können.
• Eine überschlägige Rechnung zeigt, daß das Volumen einer "primären Einzelpore von der Größenordnung 10 cm3 ist. Bei der Karbonisation des neuartigen Materials bis 16000C tritt eine lineare Schrumpfung von 20 bis 30% ein. Der in diesem Bereich entstehende Gewichtsverlust liegt bei 60 bis 65%. Den Schrumpf-und Gewichtsverlustwerten entsprechen spezifische Gewichte des Endproduktes von etwa 1,00 bis 1,40 g cm-3. Dies sind etwa 45 bis 60% der theoretischen Dichte von Graphit. Das totale Porenvolumen liegt also bei 40 bis 55%. Mit dem oben angegebenen Wert für das Volumen einer primären Einzelpore ergibt sich eine mittlere Porenzahl pro Volumeneinheit von etwa 0,5 ~106 Poren/cm³.
• Die letztgenannten Werte kennzeichnen den neuartigen Werkstoff in charakteristischer Weise. Er schließt gewissermaßen die Lücke zwischen dem bekannten makroporösen Schaumstoff (glasartigem-Kohlenstoff-Schaum, siehe z.B. DT-OS 24 53 204) mit Dichten von 0,1 bis 1,0 g cm 3 und dem massiven glasartigen Kohlenstoff mit Dichten von 1,45 bis 1,55 g cm 3.
• Röntgenanalytische Untersuchungen zeigen, daß das neue Material bis zu Behandlungstemperaturen von 23000C amorph bzw. parakristallin wie glasartiger Kohlenstoff ist. Dementsprechend ist auch seine Härte, Abriebfestigkeit und mechanische Festigkeit relativ hoch (Druckfestigkeit > 104 N/cm2). - Der Koeffizient der Wärmeleitfähigkeit liegt bei 1 bis 3 ~10 -2 cal grd 1cm 1s 1 der spezifische elektrische Widerstand bei 1,2 bis 1,6 10 2>^cm.
• Einen erheblichen Einfluß haben insbesondere die erwähnten Oberflächen- bzw. Deckschichten auf eine Reihe von physikalischen Eigenschaften. Sie ergeben im allgemeinen größere Oberflächenhärten, -festigkeiten usw. beim karbonisierten Material. Besonders stark ist auch der Einfluß auf die Durchlässigkeit des Materials für Flüssigkeiten und Gase. So wurden bei Messungen an Material mit "dichter" Oberfläche Permeabilitätskoeffizienten für Luft von 10-3 bis 10-4 cm­ /s gefunden. Allein durch Abschleifen der "dichten" Oberflächen steigt die Permeabilität etwa um einen Faktor 100 auf 10 -2 bis 10 -4 cm2/s.
• Es wurde ferner gefunden, daß es zweckmäßig ist, bereits bei der mechanischen Bearbeitung der Forinkörper aus Schichtgewebe die im Grundmaterial "eingeprägte" Anisotropie zu berUcksichtigen. So wird beispielsweise ein rohrförmiger oder zylinderförmiger Körper sich sowohl bei der Karbonisation anders verhalten (günstigere Aufheizgeschwindigkeiten werden möglich) als auch im karbonisierten Endzustand unterschiedliche Eigenschaften haben, je nachdem man ihn aus dem Schichtpreßstoff mit der Zylinderachse senkrecht, parallel oder in undefinierter Lage zur Schichtung herausgearbeitet hat. - Die Berücksichtigung dieser materialeigenen Anisotropie kann je nach Verwendung optimal bei der Vorbereitung genutzt werden, sowohl hinsichtlich der Eigenschaften als auch hinsichtlich des Karbonisationsverhaltens. Man wird also zweckmäßigerweise vor dem Erhitzen Körper aus dem Hartgewebe derart herausarbeiten, daß die Lage der Gewebeschichten innerhalb der Körper auf die gewünschten Eigenschaften der Kohlenstoffkörper abgestimmt ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß man ein leicht verfügbares, weil handelsübliches, Ausgangsmaterial verwenden kann. Ferner ist es von Vorteil, daß sich damit sehr dickwandige Teile herstellen lassen. Andererseits ist wegen der hohen mechanischen Festigkeit die Anfertigung von sehr dünnwandigen Formteilen möglich. Das Rohmaterial kann sehr leicht spanabhebend bearbeitet werden. Für das karbonisierte Material ist eine Bearbeitung mit Hartstoff-Werkzeug im begrenzten Maße möglich. Vorbereitende präparative Arbeiten, etwa wie bei der Herstellung der glasartigen-Kohlenstoff-Schaumstoffe, sind nicht erforderlich.
• Anwendungsmöglichkeiten für den erfindungsgemäß hergestellten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff sind z.B.: a) Tiegel- und Behältermaterial wegen der chemischen Inaktivität und hohen Abriebfestigkeit als Alternative zu Grapilittiegeln b) Heizleiter wegen des relativ hohen spezifischen Widerstandes c) Hochtemperaturfeste Wärmeisolation wegen geringer spezifischer Wärmeleitung d) Mechanisch stabiles Konstruktionsmaterial von geringem spezifischem Gewicht e) Prothesenmaterial für die Veterinär- und Humanmedizin wegen der immunbiologischen Indifferenz gegenüber Gewebe f) Feinporige, korrosionsfeste Filter für Flüssigkeiten und Gase (Säuren und Dämpfe) g) Elektroden.
• Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1a, 1b und lc Formkörper aus dem zu karbonisirenden Ausgangsmaterial, Fig. 2a und 2b zwei Verfahrensweisen, Fort körper aus dem Schichtpreßstoff herauszuarbeiten, Fig. 3 eine raster-elektronenmikroskopische Aufnahme des erfindungsgemäß hergestellten Kohlenstoff-Verbundmaterials, Vergrößerung etwa 55fach, Fig. 4 ein Diagramm, in dem Temperatur-Zeit-Zyklen einer Karbonisation einer 15 mm dicken Hartgewebeplatte schematisch dargestellt sind, Fig. 5 ein Diagramm, in dem die Abhängigkeit der Aufheizgea schwindigkeiten vorn kürzesten Diffusionsweg (=halbe Wandstärke) aufgetragen ist.
• In Fig. 1a ist ein Vollstab und in Fig. ib ein Rohr aus gewickeltem Hartgewebe dargestellt, in Fig. 1c eine Platte aus Schichtpreßstoff.
• In den Figuren 2a und 2b ist durch gestrichelte Linien angedeutet, wie ein zu karbonisierender Formkörper 1 aus einem Block 2 aus Schichtpreßstoff, z.B. durch Stanzen, Schneiden, Sägen oder Fräsen, herausgearbeitet werden kann, und zwar liegt die S5gtetrieachse 3 des Formkörpers in Fig. 2a senkrecht und Fig. 2b parallel zur Schichtung des Schichtpreßstoffs.
• In Fig. 3 ist die Struktur des ursprünglichen Baumwollgewebes noch zu erkennen. Die Aufnahme zeigt, daß es sich bei dem erfindungsgemäß hergestellten Material um einen Verbundkörper handelt.
• In Fig. 4 ist die Temperatur 2(3in 0C über der Zeit t in Stunden aufgetragen. Mit 4 ist ein Karbonisationszyklus in einem Inertgas, z.B. Stickstoff, und mit 5 ein Nachbehandlungszyklus (zur Reinigung) im Vakuum bezeichnet.
• Zu Fig. 5 sei zunächst der Begriff "kürzester Diffuslonsleg8' wie folgt erläutert: Bei Körpern hoher Symmetrie, also Kugel, Würfel, Zylinder, quaderförmige Platte usw., list im allgemeinen diejenige geometrische Abmessung für den Ablauf des Diffusionsprozesses maßgeblich, die den kürzesten Abstand von einem in der Mitte des gegebenen Körpervolumens gelegenen Punlrt zur Oberfläche beschreibt. Dies ist also beispielsweise bei einem Draht der halbe Drahtdurchmesser, bei einer Platte die halbe Plattendicke usw.. Je länger dieser charakteristische Weg ist, desto langsamer muß die Temperaturerhöhung bei der Karbonisation vorgenommen werden.
• In Fig. 5 zeigt die schrägschraffierte Fläche den Bereich der Aufheizgescbwindigkeit At%/At als Funktion des kürzesten Diffusionsweges ö (in mm). Die durch die schrägschraffierte Fläche angedeutete Variationsbreite umfaßt in etwa alle handelsüblichen Ausgangsmaterialien.
• Beispiel 1 Zur Herstellung einer säurefesten Filterscheibe wird aus einer Hartgewebetafel von 10 mm Dicke eine runde Scheibe von 80 mm Durchmesser durch Sägen und Drehen spanabhebend hergestellt.
• Die harzreicheren Deckschichten des Ausgangsmaterials werden durch Abdrehen einer Schicht von 1 mm Dicke entfernt. Der resultierende Rundkörper von etwa 8 mm Dicke wird dann in einem Lösungsmittel, z.B. Ä;thanol/Aceton, entfettet.
• Anschließend erfolgt die Karbonisation. In einem 1. Karbonisationszyklus wird der Körper in einer Stickstoffatmosphäre mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 °C/h auf eine Temperatur von 800 0C gebracht und dann innerhalb von 3 bis 4 Stunden auf Raumtemperatur abgekühlt, Der Körper hat nun im wesentlichen bereits die angestrebte Form und die gewünschten Eigenschaften.
• Zur Entfernung von Restverunreinigungen sowie zur Stabilisierung des erhaltenen Kohlekörpers wird eine zweite Temperaturbehandlung im Vakuum angeschlossen. Dazu wird der Körper in einem Vakuumofen bei einem Druck von etwa 10 -3 mm Hg innerhalb von 20 Stunden auf eine Temperatur von 160000 gebracht und dann in 16 Stunden auf Raumtemperatur abgekühlt.
• Das Endprodukt ist eine mikroporöse Scheibe mit einer Dichte von 1,15 g cm 3. Die Dicke beträgt 7,8 mm, der Durchmesser 60 mm. Die Permeabilität für Luft wurde bei etwa 5 ~10 cm2/s Des stimmt.
• Beispiel 2 Zur Herstellung eines Heizleiters aus dem erfindungsgemäßen Material wird aus einer 5 mm dicken Hartgewebeplatte ein man derförmiger Körper mit einercesamtlänge von 1250 mm bei einer Stegbreite von 10 mm durch Sägen und Fräsen herausgearbeitet. -Dieser Mäander wird dann den im Beispiel 1 beschriebenen Karbonisations- und Nachbehandlungszyklen unterworfen. Die Karbonisation wurde jedoch mit einer Temperatursteigerung von 10 °C/h bis 80000, die Nachbehandlung mit 100°C/h bis 160000 durchgeführt.
• Das Endprodukt ist ein Mäander aus abriebfestem, porösem Ivohlenstoff, der in den Längsabmessungen eine lineare Schrumpfung von etwa 28%, in der Dicke, d.h. senkrecht zur Schichtung, von 20% erfahren hat. Der elektrische Widerstand pro cm Länge beträgt rund 0,O3#bei einem Gesamt#n'derstand von 2,8 #. (Es wurden auf die gleiche Weise durch entsprechende Dimensionierung Widerstandselemente bis etwa 15 # hergestellt) Beispiel 3 Aus einem Vollstab von 100 mm Durchmesser aus gewickeltem Hartgewebe wurde ein Tiegel durch Drehen und Schleifen hergestellt.
• Der Rohtiegel hatte einen Außendurchmesser von 95 mm, einen Innendurchmesser von 81 mm, eine Wandstärke von 7 mm und eine Bodenstärke von 10 mm bei einer Außenhöhe von 140 mm. Die Karbonisation wurde durch Erhitzen auf 80000 in 150 Stunden, die Nachbehandlung durch Aufheizen in einem Vakuum von 10 -3 bis 10-2 mm Hg auf 16000C in 24 Stunden durchgeführt.
• Als Endprodukt wurde ein mikroporöser Kohlenstofftiegel erhalten, dessen Abmessungen - etwa 75 mm Außendurchmesser, 63 mm Innendurchmesser, Innenhöhe 103 mm und Gesamthöhe 110 mm - einer linearen Schrumpfung von 21 bis 22% entsprechen. Die Dichte des Tiegelmaterials beträgt 1,12 g cm-3.
• Beispiel 4 Stäbchen aus Hartgewebe mit den Abmessungen 4 . 4 66 mm3 wurden in strömendem Stickstoff ineinem Aufheiz-Abkühlungszyklus mit linearem zeitlichem Temperaturverlauf auf unterschiedlich hohe Temperaturen erhitzt. Im Bereich des Übergangs "Polymer Kohlenstoff"tritt dabei im Temperaturbereich von 500 bis 7000C eine besonders starke Anderung des Widerstandes auf (zum Verlauf des spezifischen Widerstandes als Funktion der Behandlungstemperatur von glasartigem Kohlenstoff siehe Abb. 5 in Chemie Ing. Techn. 42 (1970) Nr. 9/10, S. 659-669). Es ist da her möglich, durch gezielte partielle Karbonisation Testwiderstände etwa im Bereich von 100 Mol bis zu 1 # und kleiner herzustellen. Für die Stäbchen der obenangegebenen Abmessungen wurden durch Erhitzen auf Temperaturen zwischen 550 und 720 0C Widerstände zwischen 5 M# und 1 # realisiert. Die Dauer der A1lfheizzyklen betrug dabei jeweils 1000 Minuten.
• In der nachfolgenden Tabelle sind Meßwerte von physikalischen Eigenschaften erfindungsgemäß hergestellter Kolilenstoffkörper zusammengestellt.
• - Tabelle - TABELLE

  Biegebruchfestigkeit 3) 210 bis 320 kg/cm2 1)

  440 bis 520 kg/cm­ 2)

  1040 bis 1430 kg/cm­ 1)

  Druckfestigkeit 3) 1040bis1430 kg/cm22

  1240 bis 1830 kg/cm 2)

  Spez. el. Widerstand 12 bis 16 . 10-3 #cm

  Permeabilität fürLuft 10-2 bis 10-4 cm2/s

  bis 10-7 cm­/s lichte 1,1 bis 1,4 g/cm3

  j) bis 8000C behandelt 2) bis 16000C behandelt 3) Die niedrigeren Werte der Festigkeit gelten für Messung senkrecht zur Schichtung, die höheren für Messung parallel zur Schichtung.
• Patentansprüche:

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Kohlenstofikörpern, bei dem Körper, die aus mehreren übereinandergestapelten oder übereinandergewickelten Schichten aus vorwiegend aus Cellulose bestehenden, mit einem härtbaren polymeren Stoff imprägnierten und unter Druck ausgehärteten, ebenen oder gekrümmten Flächen gebilden bestehen, in einer nichtoxidierenden Atmosphäre auf eine Temperatur > 8000C erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Hartgewebe auf Basis Phenolharz oder Kresolharz und Baumwollgewebe erhitzt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d#aß vor dem Erhitzen Körper aus dem Hartgewebe derart herausgea.rbeitet werden, daß die Lage der Gewebeschichten innerhalb der Körper auf die gewünschten Eigenschaften der Kohlenstoffkörper abgestimmt ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnetr daß die Körper zunächst in einer Stickstoffatmosphäre oder im Vakuum mit einer Geschwindigkeit zwischen 1°C/h und 500C/h bis auf 8000C erhitzt, sodann innerhalb von 1 bis 10 Stunden auf Raumteiaperatur abgekühlt und anschließend in einem Vakuum von 10 1 bis 10 3 mm Hg in 1 bis 10 Stunden auf mindestens 16000C erhitzt werden.