DE9010818U1 - Composite body made of carbon fiber reinforced carbon - Google Patents

Description

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SIGRI GmbH 8901 MeitingenSIGRI GmbH 8901 Meitingen BeschraibunaDescription

vfe, ./unakörper aus kohlenstoffaserverstärktem Kohlenstoff g vfe, ./unabody made of carbon fiber reinforced carbon g

Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper aus zwei- oder dreidimensionalen textlien Gebilden, die aus Kohlenstofffasern bestehen und einer Kohlenstoffmatrix, die aus einer carbonisierten Kunstharz-Pechmischung besteht.The invention relates to a composite body made of two- or three-dimensional textile structures consisting of carbon fibers and a carbon matrix consisting of a carbonized synthetic resin-pitch mixture.

Verbundkörper aus mit Kohlenstoffasern verstärktem Kohlenstoff, im folgenden auch CFC-Körper genannt, haben eine Kohlenstoffmatrix, in die zur Verstärkung Kohlenstoffasern oder daraus hergestellte textile Gebilde eingebunden sind. Derartige Körper zeichnen sich durch hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringem Gewicht aus. Besonders bemerkenswert ist, daß diese Eigenschaften bis zu hohen Temperaturen mindestens konstant sind. CFC-Körper haben bei einer hohen Wärmeleitfähigkeit eine niedrige Wärmeauedehnung und damit eine ausgezeichnete Temperaturwechselfestigkeit. Weitere gute Eigenschaften sind ihre, mit Ausnahme der Verwendung von Kurzfasern, hohe Bruchzähigkeit und ihre geringe Neigung zu ermüden oder zu kriechen. Wenn das textile Gerüst, wie dies bei Filzen, Gestricken oder einem Kaufwerk aus Stapelfasern sein kann, nur zu einem Teil mit der Matrix ausgefüllt ist, werden Verbundwerkstoffe mit gutem WÄnreisolationsvermögen erhalten. Diese Paarung von Eigenschaften, verbunden mit dem außergewöhnlich hohen schmelzpunkt des Kohlenstoffs machen Werkstoffe dieser Art geeignet fürComposite bodies made of carbon reinforced with carbon fibers, also referred to below as CFC bodies, have a carbon matrix into which carbon fibers or textile structures made from them are incorporated for reinforcement. Such bodies are characterized by high strength and rigidity with low weight. It is particularly noteworthy that these properties are at least constant up to high temperatures. CFC bodies have high thermal conductivity and low thermal expansion and thus excellent thermal shock resistance. Other good properties are their high fracture toughness and their low tendency to fatigue or creep, with the exception of the use of short fibers. If the textile framework, as can be the case with felt, knitted fabric or a pile made of staple fibers, is only partially filled with the matrix, composite materials with good thermal insulation properties are obtained. This combination of properties, combined with the exceptionally high melting point of carbon, make materials of this type suitable for

extreme Anwendungen, wie sie in der Hochtemperaturtechnik sowie der Raum- und Luftfahrt häufig sind. Kohlenstofffasern, unter denen in dieser Schrift sowohl carbonisierte wie auch graphitierte Fasern verstanden werdet?. sollen, werden entweder aus Cellulose, Polyacrylnitril oder aus einem speziell aufbereiteten Pech hergestellt. Als Ausgangsstoffe für die Matrix warden heute iss wesentlichen drei Gruppen von Stoffen verwendet, die je nsch Anwendungsfall eingesetzt werden· Härtbare Ksrs«=, thermoplastik- Peche jid Kohlenwasserstoffe wie Methan, Propan, Acetvlen oder &Egr;.&lgr;&zgr;&ogr;&KHgr; Bei Verwendung von «arzen üder Pechen vird das Fa.v^rgebiiat mit dem jeweiligen Mat ixvorprodukt in flussigar F^rm imprägniert oder gefüllt, das Harz gegebenenfalls au_gehärtet und der entstandene Körper danach carbonisiert. Die niederen Kohlenwasserstoffe werden direkt nach dem Chemical Vapor Deposition-Ve; fahren (CVD-Prozess) bei hohen Temperaturen aus der Gasphase als Matrixkohlenstoff auf den Fasern abgeschieden. Durch gezielte Auswahl und Kombination von Fasersorte, Art und Aufbau des verstärkenden Fasergebildes, des Matrixvorproduktes und des Herstellungsverfahrens, bis zum Verkoken oder Graphitieren, läßt sich eine große Zahl maßgeschneiderter Verbundwerkstoffe herstellen.extreme applications, such as those common in high-temperature technology, as well as in space and aviation. Carbon fibers, which in this document are understood to mean both carbonized and graphitized fibers, are made either from cellulose, polyacrylonitrile or from a specially prepared pitch. Today, three main groups of materials are used as starting materials for the matrix, which are used depending on the application: hardenable carbon, thermoplastic pitches and hydrocarbons such as methane, propane, acetylene or ethylene. When resins or pitches are used, the material is impregnated or filled with the respective matrix precursor in liquid form, the resin is hardened if necessary and the resulting body is then carbonized. The lower hydrocarbons are deposited as matrix carbon on the fibers from the gas phase directly after the chemical vapor deposition process (CVD process) at high temperatures. A large number of customized composite materials can be produced through targeted selection and combination of fiber type, type and structure of the reinforcing fiber structure, the matrix precursor and the manufacturing process, up to coking or graphitization.

Bindepech-Kunstharz-Mischungen sind aus der DE-AS 1 131 882 bekannt. Für die Herstellung von Formkörpern durch Verformen eines Gemisches aus festen elementaren Kohlenstoff enthaltenden Teilchen und einem Harz und Aushärtung der Gegenstände durch Wärme oder gegebenenfalls Verkokung wird dort vorgeschlagen, als Harz ein Produkt zu nehmen, das durch Umsetzung von Teer oder Pech in Gegenwart eines sauren Katalysators mit einer den Furfural- oder bzw. und Furfurylrest ent-Binding pitch-synthetic resin mixtures are known from DE-AS 1 131 882. For the production of molded articles by molding a mixture of solid particles containing elemental carbon and a resin and hardening the objects by heat or, if necessary, coking, it is proposed there to use a product as the resin which is obtained by reacting tar or pitch in the presence of an acid catalyst with a mixture containing the furfural or furfuryl residue.

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haltenden organischen Verbindung erhalten worden ist. Als Beispiele für derartige organische Verbindungen werden Furfurol oder Furfurylalkohol genannt. Diese Veröffentlichung betrifft die Herstellung von hoch füllerbaltliten Stäben, Elektroden iiocken oder Rohren aus Kokste.ilchen mit einem Binder und nicht einen Verbundwerkstoff au.s verstärkenden Faserwerkstoffen und einer Matrix. Für die Herstellung des Harzbinders werden gleichermaßen Teere, die einen sehr niedrigen Erweichungspunkt haben, oder Peche verwendet und es wird keine weitere Spezifikation für diese Stoffe angegeben. Ein Fachmann muß infolgedessen davon ausgehen, daß hier die branchenüblichen Bindemittel auf Teer- bzw. Pechbasis und nicht die erst in den letzten Jahren entwickelten Spezialpeche mit Erweichungspunkten von weit über 150 ⁹C, die als schmelzflüssige Bindepeche nicht geeignet sind, in Frage kommen. Als Komponente zum Verharzen wird zudem monomeres Furfural oder monomerer Furfurylalkohol und nicht ein Polymeres aus der Gruppe der Phenolharze verwendet.containing organic compound. Examples of such organic compounds are furfural or furfuryl alcohol. This publication concerns the production of highly filler-balt rods, electrode blocks or tubes from coke particles with a binder and not a composite material made of reinforcing fiber materials and a matrix. Tars, which have a very low softening point, or pitches are used to produce the resin binder and no further specifications are given for these materials. A person skilled in the art must therefore assume that the tar or pitch-based binders customary in the industry are suitable here and not the special pitches developed only in recent years with softening points of well over 150 ^° C, which are not suitable as molten binding pitches. In addition, monomeric furfural or monomeric furfuryl alcohol is used as a component for resinification and not a polymer from the group of phenolic resins.

Eine Mischung aus Teer und 1 - 5 % Phenolkondensationsharzen, gegebenenfalls unter Zusatz von Pech für eine Verwendung als Straßenbelag ist als ferner Stand der Technik in der DE-PS 526 783 beschrieben.A mixture of tar and 1 - 5% phenol condensation resins, optionally with the addition of pitch for use as a road surface, is described as further prior art in DE-PS 526 783.

US-PS 4,431,503 lehrt ein Verfahren zur Herstellung von gebrannten, Kohlenstoff enthaltenden Elektroden für die schmelzelektrolytische Herstellung von Metallen unter Verwendung eines härtbaren Harzes als Binder. Zweck dieser Lehre ist es, bei Erhalt de» Datenniveaus konventionell hergesteller Elektroden durch das neue Herstellungsverfahren Energie und Produktionszeit zu sparen.US-PS 4,431,503 teaches a process for producing fired, carbon-containing electrodes for the molten electrolytic production of metals using a curable resin as a binder. The purpose of this teaching is to save energy and production time while maintaining the data levels of conventionally produced electrodes through the new production process.

Der Harzbinder kann auch in Mischung mit einem konventionellen Pech- oder Teerbinder verwendet werden. Die Binderkomponenten sind auch hier bis auf die allgemeine Angabe, daß die Harze bei Raum- oder Mischungstemperatur eine niedrige Viskosität haben sollen, nicht näher spezifiziert. Konventionelle Binderpeche haben Erweichchungspunkte von 90 bis 120 ¹C und Koksausbeuten von 55 bis 60 % (Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft Weinheim 1986, Vol. A 5, p. 106). Sie unterscheiden sich darin und bezüglich Zusammensetzung und Verarbeitungseigenschaften eindeutig von Spezialpechen. Die herzustellenden Produkte sind übliche, aus körnigem Füller und den» Binderbestandteil bestehende Elektroden. Diese Patentschrift legt nicht nahe, für die Herstellung kohlenstoffaserverstärkter Kohlenstoffverbundkörper ein System aus einem speziellen Phenolharz und einem Spezialpech, das als flüssiges Bindepech nicht geeignet ist und ein spezielles Fertigungsverfahren zu verwenden.The resin binder can also be used in a mixture with a conventional pitch or tar binder. Here too, the binder components are not specified in more detail, apart from the general statement that the resins should have a low viscosity at room or mixing temperature. Conventional binder pitches have softening points of 90 to 120 ^° C and coke yields of 55 to 60 % (Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft Weinheim 1986, Vol. A 5, p. 106). In this respect and in terms of composition and processing properties, they clearly differ from special pitches. The products to be manufactured are conventional electrodes consisting of granular filler and the binder component. This patent does not suggest using a system of a special phenolic resin and a special pitch, which is not suitable as a liquid binder pitch, or a special manufacturing process for the manufacture of carbon fiber-reinforced carbon composite bodies.

Durch die US-PS 4,772,502 wird ein speziell ausgerüstetes Garn für die Herstellung von CFC-Verbundwerkstoffen offenbart. In einem Trockenverfahren wird eine Mischung aus feinem Pech und einem fein aufgemahlenen Koks in die Zwischenräume der Fasern des Garns eingebracht und das Garn mit einer Hülle aus Plastik umgeben, um die Einlagerungen zu fixieren und das Garn besser verarbeiten zu können. Die PulVermischung kann auch Metalle, anorganische Verbindungen und härtbare Harze, wie auch Phenolharze in Pulverform in Mengen bis zu 50 % enthalten. Das so ausgerüstete Garn wird mit textlien Verfahren in eine gewünschte Form gebracht und dann unter Wärmeeinwirkung in einen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff übergeführt. Dieses Verfahren stellt eine völlig neue Variante für die Herstellung von CFC-Werkstoffen dar undUS Patent 4,772,502 discloses a specially prepared yarn for the production of CFC composite materials. In a dry process, a mixture of fine pitch and finely ground coke is introduced into the spaces between the fibers of the yarn and the yarn is surrounded by a plastic cover in order to fix the deposits and to be able to process the yarn better. The powder mixture can also contain metals, inorganic compounds and hardenable resins, as well as phenolic resins in powder form in quantities of up to 50%. The yarn prepared in this way is brought into the desired shape using textile processes and then converted into a carbon-carbon composite material under the influence of heat. This process represents a completely new variant for the production of CFC materials and

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ist mit dem Gegenstand dieser Patentanmeldung nicht vergleichbar. Das Vorprodukt für die spätere Ausbildung der Matrix ist ein Gemisch aus pulverförmigem Pech und Koks, dem wahlweise eine gewisse Menge eines härtbaren Harzes in Pulverform zugemischt werden kann. In der vorliegenden Patentanmeldung werden völlig andere Wege beschritten.is not comparable with the subject matter of this patent application. The precursor for the later formation of the matrix is a mixture of powdered pitch and coke, to which a certain amount of a hardenable resin in powder form can optionally be added. The present patent application takes a completely different approach.

Die bisher in der Praxis angewandten Verfahren zur Herstellung von CFC-Verbundkörpern sind vergleichsweise aufwendig. Um einen dichten Körper mit hoher Festigkeit zu erhalten, ist es erforderlich, den gehärteten und carbonisierten Körper, der infolge des Ausgasens von Crackprodukten des Matrixharzes noch porös ist, so oft nachzuimprägnieren und wieder zu verkoken, bis das gewünschte Datenniveau erreicht ist. Hierzu sind häufig bis zu vier Nachverdichtungsschritte erforderlich (Internat. Encyclopedia of Composites, VCH Publishers New York 1990, Vol. 1, p. 176). Dieses Verfahren erfordert | viel Zeit und ist mit hohem Aufwand verbunden. Nach dem I Verfahren gemäß der US-PS 4,772,502 soll die Anzahl der S Nachverdichtungsschritte reduziert werden können. Als schwerwiegender Nachteil muß aber dafür hingenommen |The processes used to date to produce CFC composite bodies are comparatively complex. In order to obtain a dense body with high strength, it is necessary to re-impregnate and re-coke the hardened and carbonized body, which is still porous due to the outgassing of crack products from the matrix resin, until the desired data level is reached. This often requires up to four re-densification steps (International Encyclopedia of Composites, VCH Publishers New York 1990, Vol. 1, p. 176). This process is time-consuming and involves a lot of effort. The I process according to US Patent 4,772,502 is intended to reduce the number of S re-densification steps. However, this has to be accepted as a serious disadvantage.

werden, daß als Vorprodukt für die Herstellung des Ver- | bundkörpergerüsts ein spezielles, mit Pulvereinlagerungen \ versehenes Fasergebilde mit einer Kunststoffumhüllung f nach einem komplizierten Verfahren hergestellt werden | muß.It should be noted that a special fiber structure with powder deposits and a plastic coating must be manufactured using a complicated process as a preliminary product for the manufacture of the composite body framework.

Es ist infolgedesssen Aufgabe dieser Erfindung, einen mit Kohlenstoffasern verstärkten Verbundkörper mit einer Kohlenstoffmatrix bereitzustellen, der mit einer geringeren Anzahl von Fertigungsschritten herstellbar ist und mindestens gleiche physikalische Kennwerte aufweist, wie ein nach dem herkömmlichen vielstufigen Verfahren hergestellter vergleichbarer Körper.It is therefore the object of this invention to provide a carbon fiber reinforced composite body with a carbon matrix that can be produced with a smaller number of production steps and has at least the same physical characteristics as a comparable body produced using the conventional multi-stage process.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kunstharz-Pechmischung für die Erzeugung der Kohlenstoffmatrix des Verbundkörpers nach dem gattungsbildenden Begriff des Patentanspruchs l eine Mischung ausThe object is achieved according to the invention in that the synthetic resin-pitch mixture for producing the carbon matrix of the composite body according to the generic term of patent claim 1 is a mixture of

a) einem Phenolharz vom Resoltyp mit einem Koksrückstand von 40 % bis 65 % mita) a resol type phenolic resin with a coke residue of 40% to 65% with

b) einem Pech aus der Gruppe Steinkohlenteer-, Petrol- oder Mesophasenpech, Erweichungspunkt größer als 200⁰C, Koksrückstand größer als 75 %, Kornfeinheit 100 % kleiner 200 /imb) a pitch from the group of coal tar, petroleum or mesophase pitch, softening point greater than 200 ⁰ C, coke residue greater than 75 %, grain fineness 100 % less than 200 /im

- in einem Verhältnis von 100 Gewichtsteilen Harz und 60 bis 200 Gewichtsteilen Pech- in a ratio of 100 parts by weight of resin and 60 to 200 parts by weight of pitch

- bei einer Temperatur von 60 bis 90*C ist.- at a temperature of 60 to 90*C .

Das für die Kunstharz-Pechmischung verwendete Resol kann einen Wassergehalt von bis zu 18 Gewichtsprozent haben und hat vorteilhafterweise bei Raumtemperatur eine Viskosität im Bereich von 500 bis 3000 m Pa«s.The resol used for the resin-pitch mixture can have a water content of up to 18 percent by weight and advantageously has a viscosity at room temperature in the range of 500 to 3000 mPa«s.

Die Pechkomponente ist ein Spezialpech aus der Gruppe Steinkohlenteer-, Petrol- oder Mesophasenpech mit einem Erweichungspunkt größer als 200 "C und einem Koksrücks-and größer als 75 %. Vor der Zugabe zum Harz muß es eine Kornfeinheit von 100 % < 200 Mm, vorteilhafterweise von 100 % < 100 Mm haben. Die Zerkleinerung kann mit jedem Mahlaggregat geschehen, das für die Zerkleinerung von spröden Materialien geeignet ist. Zweckmäßig ist ein zweistufiger Prozeß, bei dem zuerst vorzerkleinert und dann auf einer Feinpraiimühle feingemahlen wird.The pitch component is a special pitch from the group of coal tar, petroleum or mesophase pitch with a softening point greater than 200 °C and a coke residue greater than 75 %. Before being added to the resin, it must have a grain fineness of 100 % < 200 mm, preferably 100 % < 100 mm. The crushing can be done with any grinding unit that is suitable for crushing brittle materials. A two-stage process is useful, in which the material is first pre-crushed and then finely ground on a fine particle mill.

Das Einmischen des Pechpulvers kann bei Raumtemperatur oder bei Temperaturen bis zu 110 'C erfolgen, wobei sich die Wahl der Mischungstemperaturen nach den vorhandenen verfahrenstechnischen Gegebenheiten richtet. Zum Einmischen von Pechmengen, die einem Gehalt von 80 bis 100 Gewichtsteilen Pech in 100 Gewichtsteilen Harz entsprechen, ist eine höhere Mischungstemperatur vorteilhaft. The pitch powder can be mixed in at room temperature or at temperatures up to 110 'C, whereby the choice of mixing temperature depends on the existing process-technical conditions. For mixing in quantities of pitch that correspond to a content of 80 to 100 parts by weight of pitch in 100 parts by weight of resin, a higher mixing temperature is advantageous.

Als verstärkende Komponenten erfindungsgemäßer Verbundwerkstoffe eignen sich zwei- und dreidimensionale textile Gebilde aus Kohlenstoff, wie Rovings, Gelege, Gewebe, Gestricke, Filze und Stapelfasern. Die Ausgangsstoffe für die Herstellung dieser textlien Gebilde können Zellulose, Polyacrylnitril oder auch Pech sein.Two- and three-dimensional textile structures made of carbon, such as rovings, scrims, fabrics, knits, felts and staple fibers, are suitable as reinforcing components of the composite materials according to the invention. The starting materials for the production of these textile structures can be cellulose, polyacrylonitrile or even pitch.

Die erfindungsgemäßen Körper werden folgendermaßen hergestellt: Den Verarbeitungseigenschaften der textlien Gebilde entsprechend, wird das Matrix orprodukt in an sich bekannter Weise durch Tränken, Iisprägnieren mit oder ohne Vakuum und Druck, Einstreichen, Aufbringen mit einer Aufträgsrolie oder mittels einer Prepregmäschine äuf- bzw. eingebracht. Die Temperatur liegt bei diesem Verfahrensschritt zwischen Raumtemperatur und 110 'C,The bodies according to the invention are produced as follows: Depending on the processing properties of the textile structures, the matrix product is applied or introduced in a manner known per se by soaking, impregnating with or without vacuum and pressure, spreading, applying with an application roller or using a prepreg machine. The temperature in this process step is between room temperature and 110 °C.

Die Menge des einzubringenden Matrixvorprodukts richtet sich nach dem späteren Verwendungszweck £i».- CFC-Körpers. In den meisten Fällen werden weitgehend dichte Körper produziert, für deren Vorprodukt eine möglichst vollständige Ausfüllung aller Zwischenräume zwischen den Fasern der jeweiligen textlien Gebilde angestrebt wird. Anders ist die Sachlage bei der Herstellung von CFC-Teilen für Isolationszwecke, für Filtermaterialien oder als Katalysatorträger. Hier ist nur eine Teilerfüllung der Zwischenräume zwischen den Fasern, bzw. Filamenten der gewählten textlien Gebilde erwünscht. Für dieseThe amount of matrix pre-product to be introduced depends on the later intended use of the CFC body. In most cases, largely dense bodies are produced, for whose pre-product the aim is to fill all the gaps between the fibers of the respective textile structures as completely as possible. The situation is different when producing CFC parts for insulation purposes, for filter materials or as catalyst carriers. Here only a partial filling of the gaps between the fibers or filaments of the selected textile structures is desired. For these

Anwendungen werden bevorzugt Filze und Stapelfasern verwendet. Die genannten Anwendungen sind jedoch nicht auf Filze und Stapelfasern beschränkt. Eine derartige Teilerfüllung wird z.B. erreicht, wenn man das Matrixvorprodukt nach dem Imprägnieren aus dem textlien Gebilde ablaufen läßt oder es bis zu einem gewünschten Grade abpreßt und dann das textile Gebilde wieder aufatmen läßt. Durch Einstellung bestimmter, der gestellten Aufgabe angepaßter Viskositäten kann bei dieser Verfahrensweise der Füllungsgrad weiter variiert werden.Felts and staple fibers are preferably used for these applications. However, the applications mentioned are not limited to felts and staple fibers. Such partial filling is achieved, for example, if the matrix precursor is allowed to run out of the textile structure after impregnation or if it is pressed out to a desired degree and the textile structure is then allowed to breathe again. The degree of filling can be further varied with this procedure by setting certain viscosities adapted to the task at hand.

Die mit dem Matrixvorprodukt beschichteten, imprägnierter oder gefüllten textlien Gebilde werden sodann entweder einlagig belassen oder übereinandergelegt, so daß Schichtpakete entstehen. Beim übereinanderlegen können die einzelnen Schichten relativ zueinander in verschiedenen Orientierungen mit Winkeln zwischen 0 und 90' positioniert werden. Die Lagen innerhalb der Schichtpakete sind dabei bezüglich textiler Orientierungsmerkmale, wie z.B. der Faserorientierung, Kette oder Schuß abgelegt, wobei die Orientierung über alle Lagen gleichsinnig, von Lage zu Lage unterschiedlich oder nach einem anderen Plan im Hinblick auf die spätere Belastung des Bauteils gewählt sein kann. Das Laminieren der Schichten ist so vorzunehmen, daß sich keine Lufteinschlüsse, die die Eigenschaften des Verbundkörpers beeinträchtigen würden, bilden.The textile structures coated, impregnated or filled with the matrix precursor are then either left as a single layer or placed on top of one another to form layer packages. When placed on top of one another, the individual layers can be positioned relative to one another in different orientations with angles between 0 and 90'. The layers within the layer packages are laid down with regard to textile orientation characteristics, such as fiber orientation, warp or weft, whereby the orientation can be the same across all layers, different from layer to layer or chosen according to another plan with regard to the later loading of the component. The layers must be laminated in such a way that no air pockets form that would impair the properties of the composite body.

Nach dem Infiltrieren, bzw. Infiltrieren und Laminieren werden die einzelnen, die entsprechende Menge Matrixvorprodukt enthaltenden Schichten oder Schichtstapel In eine heizbare Preßeinrichtung überführt und dort bei einer Temperatur von mindestens 130 'C und höchstens 180'c und einer Auflast von mindestens 0,2 und höchstensAfter infiltration, or infiltration and lamination, the individual layers or layer stacks containing the corresponding amount of matrix precursor are transferred to a heatable pressing device and there pressed at a temperature of at least 130 'C and at most 180'c and a load of at least 0.2 and at most

5 HPa ausgehärtet. Die Härtungszeit beträgt je nach Menge des Gehalts an Matrixvorprodukt im Werkstück und Größe des Werkstücks 2 bis 3 Stunden. In der Aufheizungsphase dar Härtung ^ird mit sinii2u Temperaturgrcdisnte^ ron ca. 2 X/Min=, beim eigentlichen Härten es it 0,8 bis 0,3 K/Min. gearbeitet. Das Verdichten und Härten kann ii* heizbaren Gesenkpressen, Etagenpressen oder in Autoklaven, beispielsweise nach der Vakuumsacktsohrik durchgeführt werden.5 HPa. The hardening time is 2 to 3 hours, depending on the amount of matrix precursor in the workpiece and the size of the workpiece. In the heating phase of the hardening process, a temperature gradient of approx. 2 K/min is used, while during the actual hardening it is 0.8 to 0.3 K/min. Compacting and hardening can be carried out in heatable die presses, multi-stage presses or in autoclaves, for example according to the vacuum bag method.

Nach dem Entformen werden die Werkstücke mit einem Temper&turgradienten von mindestens 9 K/Stunde in einer Inertgasatmosphäre bis zu einer Temperatur von mindestens 600°C verkokt. Dabei werden bereits ohne zusätzliche Druckeinwirkung hinreichend gute physikalische Kennwerte erreicht. Eine Verkokung unter Druck vermag diese Ergebnisse noch zu verbessern.After demolding, the workpieces are carbonized with a temperature gradient of at least 9 K/hour in an inert gas atmosphere up to a temperature of at least 600°C. In this process, sufficiently good physical properties are achieved without additional pressure. Carbonization under pressure can improve these results even further.

Die so erhaltenen CFC-Körper haben noch eine gewisse Porosität, die vom Entgasungsverlust während der Verkokung herrührt. Zur zusätzlichen Verdichtung und damit Verbesserung des Datenniveaus der Körper kann in einem weiteren Verfahrensschritt mit einem flüssigen Kohlenstoff träger imprägniert werden. Dies geschieht mit den üblichen Vakuum-Druck-Verfahren. Die angewendeten Temperaturen richten sich nach dem verwendeten Imprägniermittel. Sie liegen zwischen Rauntemperatur und 350 'C. Bei sehr hohen Temperaturen muß dabei unter Inertgas gearbeitet werden. Als Imprägniermittel sind Imprägnierpeche mit Erweichungspunkten von 50 bis 250*C (nach DIN 52025) und Kunstharze, wie Phenolharze mit einem Koksrückstand von 40 bis 65 % (nach DJN 51905) oder Furanharze geeignet. Vorteilhaft ist auch die Imprägnierung mit einer geschmolzenen Mischung aus einemThe CFC bodies obtained in this way still have a certain porosity, which results from the loss of degassing during coking. For additional compaction and thus improvement of the data level, the body can be impregnated with a liquid carbon carrier in a further process step. This is done using the usual vacuum-pressure process. The temperatures used depend on the impregnating agent used. They are between room temperature and 350 'C. At very high temperatures, work must be carried out under inert gas. Impregnating pitches with softening points of 50 to 250*C (according to DIN 52025) and synthetic resins, such as phenolic resins with a coke residue of 40 to 65% (according to DJN 51905) or furan resins are suitable as impregnating agents. Impregnation with a melted mixture of a

Imprägnierpech und einem Phenolharz, dessen Koksrückstand 40 bis 65 % beträgt, im Gewichtsverhältnis 1:2. Die Wahl des Imprägniermittels richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften des fertigen Werkstoffes. Nach dem Imprägnieren wird abermals in im Prinzip gleicher Weise wie im vorstehenden bereits beschrieben wurde, carbonisiert.Impregnating pitch and a phenolic resin, the coke residue of which is 40 to 65%, in a weight ratio of 1:2. The choice of impregnating agent depends on the desired properties of the finished material. After impregnation, carbonization is carried out again in essentially the same way as described above.

Nach diesem Herstellungsprozeß liegt, unabhängig davon, ob nac-b.ve*;dicIiLv:.:t vurda oder nicht, eir» Körper mit einer koksa tiges Matrix und «<?n dl^seü Aufbau entsprechenden Eigenschaften vor. Für lUiwendung , bei denen z.B. ein» gc'-i. kristalline Ordnung, eine iiohe wärme- oder elektrische Leitfähigkeit oder eine gut«= Temperaturwechselbeständigkeit verlangt wird, müssen die Werkstücke noch graphitiert werden. Dies geschieht in an sich bekannten SpezialÖfen durch Erhitzen der Körper bis zu Temperaturen von mindestens 1800 'C, vorzugsweise 2000 bis 2500'C.After this manufacturing process, regardless of whether the material is graphitized or not, a body with a coke-like matrix and corresponding properties in its structure is obtained. For applications where, for example, a good crystalline order, good thermal or electrical conductivity or good resistance to thermal shock is required, the workpieces must be graphitized. This is done in special furnaces known per se by heating the bodies to temperatures of at least 1800 °C, preferably 2000 to 2500 °C.

Erfindungsgemäße CFC-Körper haben im Fertigungszustand carbonisiert, nachimprägniert, und nochmals carbonisiert das gleiche Niveau an physikalischen Daten sowie an Güte und Leistungsfähigkeit, wie Körper entsprechend dem Stand der Technik, die unter Verwendung eines Matrixvorprodukts aus Kunstharz ohne Spezialpechzusatz produziert und im carbonisieren Zustand noch drei mal mit einem der im vorstehenden beschriebenen Imprägniermittel durch Imprägnieren und Carbonisieren nachverdichtet worden waren. Neben dem geringeren Herstellungsaufwand durch Einsparung zeitaufwendiger Verfahrensschritte sind erfindungsgemäße CFC-Körper bereits ohne Nachverdichtung, d.h. im gehärteten und carbonisierten Zustand hart und verschleißfest und für einen technischen Einsatz geeignet. CFC bodies according to the invention have the same level of physical data, quality and performance in the finished state, carbonized, re-impregnated and carbonized as bodies according to the state of the art, which were produced using a matrix precursor made of synthetic resin without the addition of special pitch and were re-compacted three times in the carbonized state with one of the impregnating agents described above by impregnation and carbonization. In addition to the lower manufacturing costs due to the elimination of time-consuming process steps, CFC bodies according to the invention are hard and wear-resistant and suitable for technical use even without re-compaction, ie in the hardened and carbonized state.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier Ausführungsbeispiele näher erläutert. The invention is explained in more detail below using three exemplary embodiments.

1. Herstellung des Matrixvc«.produkte.1. Manufacturing of the Matrixvc«.products.

1.1 Aufbereitung des Steinkohlenteerpechs.1.1 Processing of coal tar pitch.

Ein Steinkohlenteerpech sit sinss Erweichungspunkt (nach DIN 52025) von 250"C, einer Dichte von 1,36 g/cm³, einer Koksausbeute (nach DIN 51905) von 83 % und einem Aschegehalt (nach DIN 51903) von 0,15 % wurde in einem ersten Mahlgang auf einer Hammermühle vorzerkleinert und anschließend auf einer Feinprallmühle mit einem Dreiecksiebeinsatz von 0,5 mm Weite auf eine Korngröße von 100 % < 200 &mgr;&igr;&eegr; fein zerkleinert. Zur weiteren Verwendung kam ein abgesiebtes Pechpulver mit einer Korngröße von 100 % < 100 &mgr;&igr;&eegr;.A coal tar pitch with a softening point (according to DIN 52025) of 250°C, a density of 1.36 g/cm ³ , a coke yield (according to DIN 51905) of 83% and an ash content (according to DIN 51903) of 0.15% was pre-crushed in a first grinding pass on a hammer mill and then finely crushed in a fine impact mill with a triangular sieve insert of 0.5 mm width to a grain size of 100% < 200 μl. A sieved pitch powder with a grain size of 100% < 100 μl was used for further processing.

1.2 Kunstharzkomponente1.2 Resin component

Als Kunstharzkomponente wurde ein Phenolharze vom Resoltyp mit einem Wassergehalt von 15 Gew.-%, einer Viskosität bei 20 *C von 1200 m Pa «s und einer Kokauusbeute (nach DIN 51905) von 50 % zum Einsatz.A phenolic resin of the resol type with a water content of 15 wt.%, a viscosity at 20 °C of 1200 m Pa s and a coke yield (according to DIN 51905) of 50% was used as the synthetic resin component.

1.3 Herstellung des Matriyvcrprodukts1.3 Production of the matrix product

Zur Herstellung des Matrixvorprodukts wurden in das auf 70 bie 80*C erwärmte Harz auf lOO Gew.-Teile Harz 60 Gew.-Teile Pechpulver eingebracht und die Mischung insgesamt eine stunde bei dieser Temperatur gehalten und gerührt. Danach wurde das Matrixvorprodukt auf Raumtemperatur abgekühlt.To produce the matrix precursor, 60 parts by weight of pitch powder were added to 100 parts by weight of resin in the resin heated to 70 to 80°C and the mixture was kept at this temperature and stirred for a total of one hour. The matrix precursor was then cooled to room temperature.

Beispiel 1example 1

Eine Vielzahl graphitierter Kohlenstoff-Rovinggewebe aus 3 k Rovingmaterial von 0,7 dtex/Filament, textile Bindung Köper 2/2, Flächengewicht 250 g/m² wurde mit seiner 2,5-fachen Gewichtsmenge an Matrixvorprodukt bei Raumtemperatur infiltriert. Sodann wurden jeweils 12 Lagen der infiltrierten Gewebe nacheinander in 0° Richtung, d.h. die Kettrichtungen aller übereinandergelegter Gewebelagen waren gleich, übereinander abgelegt. Dabei wurden die Gewebelagen beim Auflegen jeweils mit einem Walzenroller angedrückt, um Lufteinschlüsse zu vermeiden. Danach wurden die Stapel aus imprägnierten Gewebelagen zum Härten in eine hydraulische Gesenkpresse mit heizbarer Preßform gelegt und dort während 2,5 Stunden unter einer spezifischen Flächenbelastung von 1,1 MPa bei 150 "C ausgehärtet. Dabei betrug die Aufheizrate von Raumtemperatur bis 80 °C 2 K/Min, von 80"C bis zum Beginn der Härtung bei 130 ¹C 0,8 K/Min, und von 130 *C bis 150 'C 0,33 K/Min. Nach dem Entformen betrug die Dichte des gehärteten Verbundkörpers 1,47 g/cm³. Anschließend wurden die Körper in einem Ofen in Inertgasatmosphäre bei Normaldruck durch Aufheizen mit einpr Aufheizrate von 9,5 K/Stunde bis zu einer Endtemperatur von 1000 ¹C verkokt. Im verkokten Zustand hatten die Verbundkörper eine Dichte von 1,28 g/cm³. Ein Teil der carbonisierten CFC-Körper wurde nach der Vakuum-Druck-Methode mit einem Imprägnierpech, Erweichungspunkt nach DTN 52025, 60 'C, imprägniert und erneut carbonisiert. Die Dichte der so gefertigten Körper betrug 1,43 g/cm³. Einige der nachverdichteten und nochmalsA large number of graphitized carbon roving fabrics made of 3k roving material of 0.7 dtex/filament, textile weave twill 2/2, basis weight 250 g/m ² were infiltrated with 2.5 times its weight of matrix precursor at room temperature. Then 12 layers of the infiltrated fabrics were laid one on top of the other in a 0° direction, ie the warp directions of all superimposed fabric layers were the same. The fabric layers were pressed down with a roller when laid down to avoid air inclusions. The stacks of impregnated fabric layers were then placed in a hydraulic die press with a heatable mold for hardening and hardened there for 2.5 hours under a specific surface load of 1.1 MPa at 150 °C. The heating rate from room temperature to 80 °C was 2 K/min, from 80 °C to the start of hardening at 130 ^° C 0.8 K/min, and from 130 °C to 150 °C 0.33 K/min. After demolding, the density of the hardened composite body was 1.47 g/cm ³ . The bodies were then coked in an oven in an inert gas atmosphere at normal pressure by heating at a heating rate of 9.5 K/hour to a final temperature of 1000 ^° C. In the coked state, the composite bodies had a density of 1.28 g/cm ³ . Some of the carbonized CFC bodies were impregnated with an impregnating pitch, softening point according to DTN 52025, 60 'C, using the vacuum pressure method and then carbonized again. The density of the bodies produced in this way was 1.43 g/cm ³ . Some of the re-compacted and re-

carbonisieren Körper wurden einer Graphitierungsbe- [|carbonized bodies were subjected to graphitization [|

m handlung bei einer Temperatur von 2000 'C unterworfen. m treatment at a temperature of 2000 'C.

Danach betrug die Dichte der Körper infolge von |After that, the density of the bodies was due to |

Schrumpfungsprozessen 1,46 g/cm³. |Shrinkage processes 1.46 g/cm ³ . |

Parallel zur Herstellung der erfindungsgemäßen CFC- ]|Parallel to the production of the CFC- ]|

Körper wurden entsprechende Körper nach der herkömmlichen |Bodies were corresponding bodies according to the conventional |

Fertigungstechnik, also ohne Zusatz von Spezialpech zummanufacturing technology, i.e. without the addition of special pitch to

Matrixvorprodukt, die entgegen dem erfindungsgemäßen >jMatrix precursor which, contrary to the inventive >j

Verfahren zwei Imprägnier- und zwei Carbonisierungsstufen |Process two impregnation and two carbonization stages |

zusätzlich umfaßt, gefertigt. £additionally included, manufactured. £

In Tabelle 1 sind die physikalischen Meßwerte der nach
den verschiedenen Verfahren hergestellten CFC-Verbundkörper gegenübergestellt.Table 1 shows the physical measurements of the
CFC composite bodies produced using different processes are compared.

1414

Tabelle 1Table 1

Körper
gemäßBody
according to Anzahl
Imprägnie
rungenNumber
Impregnation
ments Temperatur
behandlung
bistemperature
treatment
until Biegefestig
keit
MPaBending strength
ity
MPa Elastizitäts
modul
GPaElasticity
module
GPa Interlaminare
Scherfestigkeit
MPaInterlaminar
Shear strength
MPa Erfindunginvention OO 1000 ⁰C1000 ⁰ C 9797 4242 66 Erfindunginvention 11 1000 ⁰C1000 ⁰ C 182182 6060 12,512.5 Erfindunginvention 11 2000 °C2000°C 159159 5454 88th VergleichComparison OO 1000 °C1000°C 3535 2424 1,51.5 VergleichComparison 11 1000 ⁰C1000 ⁰ C 9292 4040 55 VergleichComparison 11 2000 °C2000°C 8383 4040 4,54.5 VergleichComparison 33 1000 °C1000°C 179179 6363 1111

Beispiel 2Example 2

In diesem Beispiel wurde statt eines Rovinggewebes ein Stapelfasergewebe mit der textlien Bindung Köper 2/2 und einem Flächengewicht von 240 g/m² verwendet. Die anderen Herstellungsparameter waren dia gleichen wie im Beispiel l. Die Dichten der erfindungsgemäßen Verbundkörper in den einzelnen Fertigungsstufen betrugen:In this example, instead of a roving fabric, a staple fiber fabric with a textile weave of twill 2/2 and a basis weight of 240 g/m ² was used. The other production parameters were the same as in Example 1. The densities of the composite bodies according to the invention in the individual production stages were:

nicht carbonisiert: 1>47 g/cm³ caruonisiert: 1,21 g/cm³ non-carbonized: 1>47 g/cm ³ carbonized: 1.21 g/cm ³

Ix mit Pech imprägniert und carbonisiert: 1,38 g/cm³ Ix impregnated with pitch and carbonized: 1.38 g/cm ³

Ix imprägniert, carbonisiert und graphitiert: 1,41 g/cm³.Ix impregnated, carbonized and graphitized: 1.41 g/cm ³ .

Parallel zur Herstellung dieser Verbundkörper wurden zu Vergleichszwecken wieder entsprechende Körper nach der bisher gebräuchlichen Technik hergestellt.In parallel with the production of these composite bodies, corresponding bodies were again produced using the previously used technique for comparison purposes.

In Tabelle 2 sind die physikalischen Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten CFC-Körper denen herkömmlicher Vergleichskörper gegenübergestellt. In Table 2, the physical properties of the CFC bodies produced by the process according to the invention are compared with those of conventional comparison bodies.

1616

Tabelle 2Table 2

KörperBody
gemäeaccording to AnzahlNumber
ImprägnieImpregnation
rungenments Temperaturtemperature
behandlungtreatment
bisuntil Biegefestig
keit
MPaBending strength
ity
MPa ElastizitätsElasticity
modulmodule
GPaGPa Interlaminare
Scherfestigkeit
MPaInterlaminar
Shear strength
MPa Erfindunginvention OO 1000 ⁰C1000 ⁰ C 5555 1818 66 Erfindunginvention 11 1000 ⁰C1000 ⁰ C 104104 2626 11,511.5 Erfindunginvention 11 2000 ⁰C2000 ⁰ C 7979 2121 88th VergleichComparison OO 100O ⁰C100O ⁰ C 2525 1010 22 VergleichComparison 11 100O ⁰C100O ⁰ C 7575 2121 8 ^: 8th ^: VergleichComparison 11 20OO °C20OO °C 6868 2121 7,57.5 VergleichComparison 33 10OO ⁰C10OO ⁰ C 101101 2626 10,5 ^: 10.5 ^:

&bull; ft · ft * &igr;&bull; ft · ft * &igr;

Beispiel 3Example 3 Herstellung des Matrixvorprodukts: AlsProduction of the matrix precursor: As

lien wurden das gleiche Resol und das gleiche SteinThe same resol and the same stone were kohlenteerpech in der gleichen Korngröße wie fur diecoal tar pitch in the same grain size as for the

Ausführungsbeispiele 1 und 2 verwendet. In 100Examples 1 and 2 are used. In 100 G« icrtrtsteile des auf 90 *C bis 100 'C erwärmen ResolsG« icrtsteile of the resol heated to 90 *C to 100 'C

wurden 100 Gewichtsteile Steinkohlenteerpech unter Rühren100 parts by weight of coal tar pitch were stirred eingebracht. Nach de-n ; jkühlen wurden der Mischung nochAfter cooling, the mixture was 50 GetJichtsteile Äthylalkohol unter Rühren zugesetzt, um50 parts ethyl alcohol are added while stirring to das Einmischen des Fasermaterials in das Matrixvorproduktmixing the fibre material into the matrix precursor zu erleichtern.to facilitate.

Herstellung der Versuchskörper: 100 Gewichtsteile graphitierter Kohlenstoffasern mit einer Faserlänge zwischen 20 und 60 rtua wurden in einem oben offenen Gefäß mit 250 Gewichtsteilen des äthylalkoholhaltigen Matrixvorprodukts während einer Dauer von 30 Min. infiltriert. Um eine schonende Benetzung und eine gleichmäßige Verteilung der Fasern im Matrixvorprodukt zu gewährleisten, wurden bei diesem Versuch die Mischungskomponenten von Hand vermischt. Nach dem Einmischen der Fasern wurde der Alkohol unter Anlegen eines leichten Vakuums aus der Mischung entfernt. Anschließend wurde die Kurzfasermischung in die heizbare Preßform einer hydraulischen Gesenkpresse gebracht und dort mit einem Preßdruck von l MPa unter Anwendung des bereits in Beispiel 1 beschriebenen Temperaturprogramms ausgehärtet. Der Faservolumenanteil des ausgehärteten, nicht carbonisierten Verbundwerkstoffes lag bei ca. 30 %. Nach dem Aushärten wurden die Körper in der gleichen Weise, wie dies fürProduction of the test specimens: 100 parts by weight of graphitized carbon fibers with a fiber length between 20 and 60 rtua were infiltrated in a vessel open at the top with 250 parts by weight of the matrix precursor containing ethyl alcohol for a period of 30 minutes. In order to ensure gentle wetting and even distribution of the fibers in the matrix precursor, the mixture components were mixed by hand in this test. After the fibers had been mixed in, the alcohol was removed from the mixture by applying a slight vacuum. The short fiber mixture was then placed in the heatable mold of a hydraulic die press and cured there with a pressure of 1 MPa using the temperature program already described in Example 1. The fiber volume fraction of the cured, non-carbonized composite material was approximately 30%. After curing, the specimens were processed in the same way as for

die Körper des Beispiels 1 beschrieben ist, carbonisiert. Zum Nachverdichten wurde daraufhin ein Teil der Körper mit Pech imprägniert und ^ochaals carbonic&iacgr; :=rt- Diese Nachveräichtungsbehandlung wurde für einan weiteren Tail der Versuchskörper noch einmal wisdsruolt, ü-o daß auch zweimal nachverdichtete Körper zur Verfüg; 71g standen. Wie bei den Beispielen 2 Lind 3 varde ein weiterer Tel¹ der Körper noe* zusätzlich bei 2000 'C graphitiertethe bodies of Example 1. For re-densification, a portion of the bodies was then impregnated with pitch and treated as carbonic acid. This re-densification treatment was repeated for another portion of the test bodies so that twice re-densified bodies were available. As with Examples 2 and 3, another ^portion of the bodies was additionally graphitized at 2000 °C.

Für Vergleiunszwecke w^ ''en wieder Körper nach konventic~sller Verfahrensweise, d.h. nit einem Matrixvorprodukt oh><e Spe2ialpech2UE^>: in d^n Qualitäten nicht nachverdichtet, sowie einmal, zweimal und dreimal mit Pech nachimprägniert und carbonisiert, hergestellt.For comparison purposes, bodies were again produced using the conventional procedure, i.e. with a matrix precursor without special pitch: in these qualities, not further compacted, and re-impregnated once, twice and three times with pitch and carbonized.

Tabelle 3 gibt die physikalischen Meßwerte der nach den verschiedenen Verfahren hergestellten Verbundkörper dieses Beispiels im Vergleich wieder.Table 3 compares the physical measurements of the composite bodies produced using the different processes in this example.

TabelleTable

Körper
gemäßBody
according to Anzahl
Imprägnie
rungenNumber
Impregnation
ments Temperatur
behandlung
bistemperature
treatment
until Biegefestig
keit
MPaBending strength
ity
MPa Elastizitäts
modul
GPaElasticity
module
GPa RohdichteBulk density Erfindunginvention OO 1000 ⁰C1000 ⁰ C 4545 2020 1,081.08 Erfindunginvention 11 1000 ⁰C1000 ⁰ C 7070 2727 1,211.21 Erfindunginvention 22 1000 ⁰C1000 ⁰ C 9090 3535 1,391.39 22 2000 ⁰C2000 ⁰ C 8585 3535 1,411.41 VergleichComparison OO 10OO ⁰C10OO ⁰ C 1515 1010 0,850.85 VergleichComparison 11 10OO ⁰C10OO ⁰ C 3535 1717 0,950.95 VergleichComparison 22 10OO °C10OO °C 4848 2222 1,081.08 VergleichComparison 33 1000 °C1000°C 6060 2727 1,121.12 33 2O00 °C2O00 °C 5555 2828 1,141.14

* * till* * till

Aus dem Vergleich der in den Tabellen 1, 2 und 3 wiedergegebenen Meßwerte ist klar erkennbar, daß erfindungsgemäße CFC-Verbundkörper mindestens das gleiche Meßwertniveau erreichen wie die nach dem sehr viel aufwendigeren, bis jetzt gebräuchlichen Verfahren hergestellten Vergleichskörper.From the comparison of the measured values shown in Tables 1, 2 and 3, it is clearly evident that the CFC composite bodies according to the invention achieve at least the same level of measured values as the comparison bodies produced using the much more complex, previously common method.

Claims (1)

&bull; I 14 »I lilt Il Il&bull; I 14 »I lilt Il Il litt* ■ I 3 suffered* ■ I 3 ! &bgr; ! ' · t ■ » &igr; t' · t ■ » &igr; t Schutzansprüche:Protection claims: 1. Verbundkörper aus1. Composite body made of i. zwei- oder dreidimensionalen textlien Gebilden, aus der Gruppe Rovings, Gelege, Gewebe, Gestricke, Fi1?« und Stapelfasern, die aus Kohlenstoffasern bestehen undi. two- or three-dimensional textile structures from the group of rovings, scrims, woven fabrics, knitted fabrics, fibres and staple fibres, which consist of carbon fibres and ii. einer Kohlenstoffmatrix, die aus einer karbonisierten Kunstharz-Pechmischung besteht, dadurch gekennzeichnet, daßii. a carbon matrix consisting of a carbonized synthetic resin-pitch mixture, characterized in that die Kunstharz-Pechmischung für die Erzeugung der Kohlenstoffmatrix eine Mischung ausThe resin-pitch mixture for the production of the carbon matrix is a mixture of a) einem Phenolharz vom Resoltyp mit einem Koksrückstand von 40 % bis 65 % mita) a resol type phenolic resin with a coke residue of 40% to 65% with b) einem Pech aus der Gruppe Steinkohlenteer-, Petrol- oder Mesophasenpech, Schmelzpunkt größer als 200°C, Koksrückstand größer als 75 %, Kornfeinheit 100 % kleiner 2GC ßm b) a pitch from the group of coal tar, petroleum or mesophase pitch, melting point greater than 200°C, coke residue greater than 75%, grain fineness 100% less than 2GC ßm - in einem Verhältnis von 100 Gewichtsteilen Harz und 60 bis 200 Gewichtsteilen Pech - in a ratio of 100 parts by weight of resin and 60 to 200 parts by weight of pitch - bei einer Temperatur von 60 bis 90°C ist.- at a temperature of 60 to 90°C. 2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß2. Composite body according to claim 1, characterized in that der Verbundkörper im carbonisierten Zustand durch Imprägnieren mit einem flüssigen Kohlenstoffträger und nachfolgendes Carbonisieren nachverdichtet ist.the composite body in the carbonized state is densified by impregnation with a liquid carbon carrier and subsequent carbonization. Il Il « Il >The The « The > 3. Verbundkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß3. Composite body according to claim 2, characterized in that der flüssige Kohlenstoffträger ein Imprägnierpech mit einem Erweichungspunkt zwischen 50 ¹C und 250 "C ist.the liquid carbon carrier is an impregnating pitch with a softening point between 50 ^° C and 250 °C. dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that der flüssige Kohlenstoffträger eine geschmolzene Mischung eines Imprägnierpeches mit einem Phenolharz, dessen Koksrückstand 40 bis 65 % ist, im Gewichtsverhältnis 1:2 ist.the liquid carbon carrier is a molten mixture of an impregnating pitch with a phenolic resin, the coke residue of which is 40 to 65%, in a weight ratio of 1:2. 5. Verbundkörper nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß er graphitiert ist.5. Composite body according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that it is graphitized. r &igr; ■r &igr; ■