JPH0648870A - 炭素系シート状物およびその製造方法 - Google Patents
炭素系シート状物およびその製造方法Info
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- JPH0648870A JPH0648870A JP4199984A JP19998492A JPH0648870A JP H0648870 A JPH0648870 A JP H0648870A JP 4199984 A JP4199984 A JP 4199984A JP 19998492 A JP19998492 A JP 19998492A JP H0648870 A JPH0648870 A JP H0648870A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、高い導電性を備え、強度、
弾性率等の機械的性質の優れた炭素系シート状物、およ
びその製造方法を提供することにある。 【構成】 本発明の炭素系シート状物は、気相法炭素繊
維と熱分解炭素よりなることを特徴とし、セラミックス
製またはカーボン製の基材を配置した反応室内に、遷移
金属化合物と炭素化合物とを有する第一混合物を導入す
ることにより炭素化合物を分解し、前記基材の表面に気
相法炭素繊維をシート状に堆積させる第一工程と、この
第一工程の後に、炭素化合物とキャリヤガスとを有する
第二混合物中の炭素化合物を熱分解することにより得ら
れる熱分解炭素で前記気相法炭素繊維を結着する第二工
程とを実施することにより製造することができる。
弾性率等の機械的性質の優れた炭素系シート状物、およ
びその製造方法を提供することにある。 【構成】 本発明の炭素系シート状物は、気相法炭素繊
維と熱分解炭素よりなることを特徴とし、セラミックス
製またはカーボン製の基材を配置した反応室内に、遷移
金属化合物と炭素化合物とを有する第一混合物を導入す
ることにより炭素化合物を分解し、前記基材の表面に気
相法炭素繊維をシート状に堆積させる第一工程と、この
第一工程の後に、炭素化合物とキャリヤガスとを有する
第二混合物中の炭素化合物を熱分解することにより得ら
れる熱分解炭素で前記気相法炭素繊維を結着する第二工
程とを実施することにより製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素系シート状物および
その製造方法に関し、更に詳しくは、気相法炭素繊維を
熱分解炭素により結着させてなり、耐熱性フィルター、
振動板あるいは導電性材料に好適な炭素系シート状物お
よびその製造方法に関する。
その製造方法に関し、更に詳しくは、気相法炭素繊維を
熱分解炭素により結着させてなり、耐熱性フィルター、
振動板あるいは導電性材料に好適な炭素系シート状物お
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする技術的課
題】従来、炭素繊維は耐食性、耐熱性、導電性に優れ、
強度、弾性率が極めて高いので、多くの分野に使用され
ている。特に短繊維を抄いて紙状、フェルト状に成型し
たものは使用に便利であるから、広く使用されている。
例えば、そのまま断熱材や耐熱性フィルターとして使用
されている。
題】従来、炭素繊維は耐食性、耐熱性、導電性に優れ、
強度、弾性率が極めて高いので、多くの分野に使用され
ている。特に短繊維を抄いて紙状、フェルト状に成型し
たものは使用に便利であるから、広く使用されている。
例えば、そのまま断熱材や耐熱性フィルターとして使用
されている。
【０００３】しかしながら、商業生産されている従来の
炭素繊維は、その太さが通常、６〜１０μｍ程度の範囲
にあるので、例えば、厚さ５０μｍのような薄手のペ−
パ−を製造する場合、繊維同士の重なりなどの接触機会
が少なくなるので剛性の小さなものしか得られず、ま
た、また、繊維同士の接触の機械が少なく、均一なもの
を得ることができないので、導電性に劣るものであっ
た。
炭素繊維は、その太さが通常、６〜１０μｍ程度の範囲
にあるので、例えば、厚さ５０μｍのような薄手のペ−
パ−を製造する場合、繊維同士の重なりなどの接触機会
が少なくなるので剛性の小さなものしか得られず、ま
た、また、繊維同士の接触の機械が少なく、均一なもの
を得ることができないので、導電性に劣るものであっ
た。
【０００４】本発明は前記課題を解決することを目的に
する。すなわち、本発明の目的は、構成繊維が極めて細
く、繊維相互間の接点が多く、また、繊維相互間を熱分
解炭素で結着するために導電性の優れたシート状物であ
り、強度、弾性率などの機械的強度の優れたシート状物
を提供することを目的にする。
する。すなわち、本発明の目的は、構成繊維が極めて細
く、繊維相互間の接点が多く、また、繊維相互間を熱分
解炭素で結着するために導電性の優れたシート状物であ
り、強度、弾性率などの機械的強度の優れたシート状物
を提供することを目的にする。
【０００５】
【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ための請求項１に記載の発明は、気相法炭素繊維と熱分
解炭素とを有することを特徴とする炭素系シ−ト状物で
あり、請求項２に記載の発明は、セラミックス製または
カーボン製の基材を配置した反応室内に、遷移金属化合
物と炭素化合物とを有する第一混合物を導入することに
より炭素化合物を分解し、前記基材の表面に気相法炭素
繊維をシート状に堆積させる第一工程と、この第一工程
の後に、炭素化合物とキャリヤガスとを有する第二混合
物中の炭素化合物を熱分解することにより得られる熱分
解炭素で前記気相法炭素繊維を結着する第二工程とを有
することを特徴とする前記請求項１に記載の炭素系シー
ト状物の製造方法であり、請求項３に記載の発明は、前
記第一工程を実行する反応室と同じ反応室で第二工程を
実行する前記請求項２に記載の炭素系シート状物の製造
方法であり、請求項４に記載の発明は、前記反応室を前
記第一工程を実行する第一反応室と前記第二工程を実行
する第二反応室とに分け、第一反応室内から第二反応室
内へと基材を移動することにより前記請求項１に記載の
炭素系シート状物を製造する前記請求項１に記載の炭素
系シート状物の製造方法であり、請求項５に記載の発明
は、前記請求項２〜４に記載の炭素系シート状物をさら
に２，０００℃以上に加熱処理する前記請求項２〜４に
記載の炭素系シート状物である。
ための請求項１に記載の発明は、気相法炭素繊維と熱分
解炭素とを有することを特徴とする炭素系シ−ト状物で
あり、請求項２に記載の発明は、セラミックス製または
カーボン製の基材を配置した反応室内に、遷移金属化合
物と炭素化合物とを有する第一混合物を導入することに
より炭素化合物を分解し、前記基材の表面に気相法炭素
繊維をシート状に堆積させる第一工程と、この第一工程
の後に、炭素化合物とキャリヤガスとを有する第二混合
物中の炭素化合物を熱分解することにより得られる熱分
解炭素で前記気相法炭素繊維を結着する第二工程とを有
することを特徴とする前記請求項１に記載の炭素系シー
ト状物の製造方法であり、請求項３に記載の発明は、前
記第一工程を実行する反応室と同じ反応室で第二工程を
実行する前記請求項２に記載の炭素系シート状物の製造
方法であり、請求項４に記載の発明は、前記反応室を前
記第一工程を実行する第一反応室と前記第二工程を実行
する第二反応室とに分け、第一反応室内から第二反応室
内へと基材を移動することにより前記請求項１に記載の
炭素系シート状物を製造する前記請求項１に記載の炭素
系シート状物の製造方法であり、請求項５に記載の発明
は、前記請求項２〜４に記載の炭素系シート状物をさら
に２，０００℃以上に加熱処理する前記請求項２〜４に
記載の炭素系シート状物である。
【０００６】以下、この発明を更に詳しく説明する。 （１）炭素系シート状物 本発明の炭素系シート状物は、気相法炭素繊維と熱分解
炭素とを含有する。
炭素とを含有する。
【０００７】−気相法炭素繊維− 本発明に使用される気相法炭素繊維としては、例えば、
基板法や、流動法による気相成長炭素繊維を挙げること
ができる。
基板法や、流動法による気相成長炭素繊維を挙げること
ができる。
【０００８】基板法は、基板に触媒金属超微粒子を担持
させ、高温度に加熱しながら、その基板上に炭素源ガス
である炭化水素ガスなどを流通させることにより、基板
表面に炭素繊維を生成させる方法であり、流動法は、基
板を使用せずに、触媒になり得る金属化合物と炭素源で
ある炭素化合物とを気化し、キャリヤーガスと共に高温
の反応管に流通させることにより、流動下に炭素繊維を
生成させる方法である。
させ、高温度に加熱しながら、その基板上に炭素源ガス
である炭化水素ガスなどを流通させることにより、基板
表面に炭素繊維を生成させる方法であり、流動法は、基
板を使用せずに、触媒になり得る金属化合物と炭素源で
ある炭素化合物とを気化し、キャリヤーガスと共に高温
の反応管に流通させることにより、流動下に炭素繊維を
生成させる方法である。
【０００９】具体的には、特開昭５２−１０７３２０
号、特開昭５７−１１７６２２号、特開昭５８−１５６
５１２号、特開昭５８−１８０６１５号、特開昭６０−
１８５８１８号、特開昭６０−２２４８１５号、特開昭
６０−２３１８２１号、特開昭６１−１３２６３０号、
特開昭６１−１３２６００号、特開昭６１−１３２６６
３号、特開昭６１−２２５３１９号、特開昭６１−２２
５３２２号、特開昭６１−２２５３２５号、特開昭６１
−２２５３２７号、特開昭６１−２２５３２８号、特開
昭６１−２７５４２５号、特開昭６１−２８２４２７号
の各公報に記載の方法により、気相成長炭素繊維を製造
することができる。
号、特開昭５７−１１７６２２号、特開昭５８−１５６
５１２号、特開昭５８−１８０６１５号、特開昭６０−
１８５８１８号、特開昭６０−２２４８１５号、特開昭
６０−２３１８２１号、特開昭６１−１３２６３０号、
特開昭６１−１３２６００号、特開昭６１−１３２６６
３号、特開昭６１−２２５３１９号、特開昭６１−２２
５３２２号、特開昭６１−２２５３２５号、特開昭６１
−２２５３２７号、特開昭６１−２２５３２８号、特開
昭６１−２７５４２５号、特開昭６１−２８２４２７号
の各公報に記載の方法により、気相成長炭素繊維を製造
することができる。
【００１０】本発明において好ましいのは流動法による
気相成長炭素繊維である。
気相成長炭素繊維である。
【００１１】本発明における気相成長炭素繊維には、前
記気相成長炭素繊維を、２，０００℃以上、好ましくは
２，５００℃以上で５分間以上かけて加熱することによ
り得ることができる。
記気相成長炭素繊維を、２，０００℃以上、好ましくは
２，５００℃以上で５分間以上かけて加熱することによ
り得ることができる。
【００１２】本発明に用いられる気相法炭素繊維は、そ
の直径が５μｍ以下であるのが好ましく、より好ましく
は３μｍ以下、更に好ましくは２μｍ以下である。
の直径が５μｍ以下であるのが好ましく、より好ましく
は３μｍ以下、更に好ましくは２μｍ以下である。
【００１３】更に、本発明に用いられる気相法炭素繊維
は、そのアスペクト比が、５００〜１０の範囲内が好ま
しい。更に好ましくは、アスペクト比が３００〜２０の
範囲内、最も好ましくはアスペクト比が２００〜５０の
範囲内にあることである。アスペクト比が５００を越え
る場合、均一なシート状に形成するのが困難であり、ア
スペクト比が１０未満の場合、取り扱い可能なシート状
に形成することが困難になることがある。
は、そのアスペクト比が、５００〜１０の範囲内が好ま
しい。更に好ましくは、アスペクト比が３００〜２０の
範囲内、最も好ましくはアスペクト比が２００〜５０の
範囲内にあることである。アスペクト比が５００を越え
る場合、均一なシート状に形成するのが困難であり、ア
スペクト比が１０未満の場合、取り扱い可能なシート状
に形成することが困難になることがある。
【００１４】−熱分解炭素− 本発明のシート状物は、前記気相法炭素繊維を、炭素化
合物の熱分解炭素により生じた炭素のＣＶＤで結着する
ことにより製造することができる。
合物の熱分解炭素により生じた炭素のＣＶＤで結着する
ことにより製造することができる。
【００１５】炭素化合物としては、例えば、炭化水素、
含酸素化合物などを用いることができる。炭化水素とし
てはメタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プ
ロピレン、ブチレン、アセチレンなどの飽和または不飽
和の脂肪族炭化水素や、ベンゼン、トルエンなどの芳香
族炭化水素などを挙げることができる。含酸素化合物と
しては、一酸化炭素、あるいは、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類、ホルムアルデヒデ、アセトアルデ
ヒト等のアルデヒド類、ケトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、酢酸、シュウ酸等のカルボン酸類等を挙げ
ることができる。これらの内、炭化水素を好ましく用い
ることができる。
含酸素化合物などを用いることができる。炭化水素とし
てはメタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プ
ロピレン、ブチレン、アセチレンなどの飽和または不飽
和の脂肪族炭化水素や、ベンゼン、トルエンなどの芳香
族炭化水素などを挙げることができる。含酸素化合物と
しては、一酸化炭素、あるいは、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類、ホルムアルデヒデ、アセトアルデ
ヒト等のアルデヒド類、ケトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、酢酸、シュウ酸等のカルボン酸類等を挙げ
ることができる。これらの内、炭化水素を好ましく用い
ることができる。
【００１６】−炭素系シート状物の形態− この発明の炭素系シート状物は、前記気相法炭素繊維を
前記熱分解炭素のＣＶＤで結着させることにより得られ
る。
前記熱分解炭素のＣＶＤで結着させることにより得られ
る。
【００１７】（２）炭素系シート状物の製造方法 本発明の炭素系シート状物は、前記気相法炭素繊維を前
記熱分解炭素で結着させることにより得られる。
記熱分解炭素で結着させることにより得られる。
【００１８】本発明の炭素系シート状物の製造方法の具
体例としては、気相法炭素繊維の生成において、気相法
炭素繊維をシート状に堆積させ、堆積した気相成長炭素
繊維を熱分解炭素により結着させる方法や、また、気相
法炭素繊維を生成し、その気相法炭素繊維を粉砕してシ
ート状に成形した後、熱分解炭素により結着させる方法
等を挙げることができる。
体例としては、気相法炭素繊維の生成において、気相法
炭素繊維をシート状に堆積させ、堆積した気相成長炭素
繊維を熱分解炭素により結着させる方法や、また、気相
法炭素繊維を生成し、その気相法炭素繊維を粉砕してシ
ート状に成形した後、熱分解炭素により結着させる方法
等を挙げることができる。
【００１９】 シート状に堆積させた気相成長炭素繊
維を熱分解炭素で結着させる方法 この方法は、セラミックス製またはカーボン製の基材を
配置した反応室内に、遷移金属化合物と炭素化合物とを
有する第一混合物を気化させてキャリヤガスと共に導入
することにより熱分解させ前記基材の表面に気相法炭素
繊維をシート状に堆積させる第一工程と、この第一工程
の後に、炭素化合物とキャリヤガスとを有する第二混合
物を導入し、混合物中の炭素化合物を熱分解させること
により得られる熱分解炭素で前記気相法炭素繊維を結着
する第二工程とを有する。
維を熱分解炭素で結着させる方法 この方法は、セラミックス製またはカーボン製の基材を
配置した反応室内に、遷移金属化合物と炭素化合物とを
有する第一混合物を気化させてキャリヤガスと共に導入
することにより熱分解させ前記基材の表面に気相法炭素
繊維をシート状に堆積させる第一工程と、この第一工程
の後に、炭素化合物とキャリヤガスとを有する第二混合
物を導入し、混合物中の炭素化合物を熱分解させること
により得られる熱分解炭素で前記気相法炭素繊維を結着
する第二工程とを有する。
【００２０】この方法においては、一基の反応室を採用
し、この一基の反応室内で前記第一工程と第二工程とを
実施する、あるいは前記第一工程と第二工程とを所望の
回数繰り返すこと、あるいは少なくとも二基の反応室を
採用し、一方の反応室内で前記第一工程を実施し、他方
の反応室内で前記第二工程を実施することを挙げること
ができる。
し、この一基の反応室内で前記第一工程と第二工程とを
実施する、あるいは前記第一工程と第二工程とを所望の
回数繰り返すこと、あるいは少なくとも二基の反応室を
採用し、一方の反応室内で前記第一工程を実施し、他方
の反応室内で前記第二工程を実施することを挙げること
ができる。
【００２１】第一工程の条件は前記した各公報に記載さ
れている条件の範囲内において適宜に決定することがで
きる。
れている条件の範囲内において適宜に決定することがで
きる。
【００２２】第二工程における炭素化合物とキャリヤー
ガスとを加熱する温度としては、通常５００〜１，５０
０℃であり、好ましくは８００〜１，３００℃である。
ガスとを加熱する温度としては、通常５００〜１，５０
０℃であり、好ましくは８００〜１，３００℃である。
【００２３】基材は、セラミックス製またはカーボン製
であるが、使用温度において変形やガスを発生させない
もの、触媒になる金属を含まないものや浸炭を起こさな
い材質であれば他の材質の基材を使用することもでき
る。
であるが、使用温度において変形やガスを発生させない
もの、触媒になる金属を含まないものや浸炭を起こさな
い材質であれば他の材質の基材を使用することもでき
る。
【００２４】基材の形状については特に制限がなく、反
応室の形状および大きさ、炭素系シート状物の用途等に
応じて変化するので一概に決定することができないので
あるが、しばしば採用される基材の形状として、棒状、
平板状、円盤状等を適宜に挙げることができる 本発明においては、一基の反応室を使用する場合、反応
管内に基材を配置し、その後に第一工程を実施し、次い
で第二工程を実施する。また、場合によって、第一工程
と第二工程とを所望の回数繰り返しても良い。
応室の形状および大きさ、炭素系シート状物の用途等に
応じて変化するので一概に決定することができないので
あるが、しばしば採用される基材の形状として、棒状、
平板状、円盤状等を適宜に挙げることができる 本発明においては、一基の反応室を使用する場合、反応
管内に基材を配置し、その後に第一工程を実施し、次い
で第二工程を実施する。また、場合によって、第一工程
と第二工程とを所望の回数繰り返しても良い。
【００２５】第一工程と第二工程との時間は、第一工程
と第二工程との繰り返しを何回繰り返すかにより、ある
いはどのような厚みの炭素系シート状物を形成しようと
するのか、又、第一工程と第二工程とのそれぞれの条件
により異なるために一概に決定することはできない。も
っとも、第一工程と第二工程との一回当たりの時間は、
第一工程においては１０分以下が好ましく、第二工程に
おいては６０分以下が好ましい。
と第二工程との繰り返しを何回繰り返すかにより、ある
いはどのような厚みの炭素系シート状物を形成しようと
するのか、又、第一工程と第二工程とのそれぞれの条件
により異なるために一概に決定することはできない。も
っとも、第一工程と第二工程との一回当たりの時間は、
第一工程においては１０分以下が好ましく、第二工程に
おいては６０分以下が好ましい。
【００２６】本発明において、二基の反応室を使用する
場合、一方の反応室すなわち第一反応室で第一工程を実
施し、他方の反応室すなわち第二反応室で第二工程を実
施する。その場合、複数の基材を用意し、ある第一の基
材を第一反応室内に配置して第一工程を実施し、その後
に基材表面に気相法炭素繊維を堆積した第一の基材を第
二反応室内に移動し、その第二反応室内で第二工程を実
施する。そして第二反応室内で第二工程を実施している
ときに、第二の基材を前記第一反応室内に設置して第一
工程を実施する、というように多数の基材を用いて常に
第一反応室及び第二反応室において第一工程および第二
工程を実施するようにすると、極めて効率的である。
場合、一方の反応室すなわち第一反応室で第一工程を実
施し、他方の反応室すなわち第二反応室で第二工程を実
施する。その場合、複数の基材を用意し、ある第一の基
材を第一反応室内に配置して第一工程を実施し、その後
に基材表面に気相法炭素繊維を堆積した第一の基材を第
二反応室内に移動し、その第二反応室内で第二工程を実
施する。そして第二反応室内で第二工程を実施している
ときに、第二の基材を前記第一反応室内に設置して第一
工程を実施する、というように多数の基材を用いて常に
第一反応室及び第二反応室において第一工程および第二
工程を実施するようにすると、極めて効率的である。
【００２７】このような二基の反応室を使用することに
よる炭素系シート状物の製造方法において、第一工程に
おける加熱分解時間および加熱分解温度は一基の反応室
を使用する場合と同様である。一方、第二工程における
熱分解温度及び熱分解時間は一基の反応室を使用する場
合と異なるように設定することもできる。又、一基の反
応室を使用して第一工程と第二工程とを実施することも
できるのであるが、その場合第一工程と第二工程との最
適な条件が異なるが、第一工程と第二工程とで熱分解温
度を変えて行うのでは効率が悪いから、第一工程と第二
工程との熱分解温度を同じにし、その他の条件を調整し
て実施するようにするのが良い。もっとも、二基の反応
室を用いた場合には、温度を変えることにより時間を短
くすることが可能になる。
よる炭素系シート状物の製造方法において、第一工程に
おける加熱分解時間および加熱分解温度は一基の反応室
を使用する場合と同様である。一方、第二工程における
熱分解温度及び熱分解時間は一基の反応室を使用する場
合と異なるように設定することもできる。又、一基の反
応室を使用して第一工程と第二工程とを実施することも
できるのであるが、その場合第一工程と第二工程との最
適な条件が異なるが、第一工程と第二工程とで熱分解温
度を変えて行うのでは効率が悪いから、第一工程と第二
工程との熱分解温度を同じにし、その他の条件を調整し
て実施するようにするのが良い。もっとも、二基の反応
室を用いた場合には、温度を変えることにより時間を短
くすることが可能になる。
【００２８】本発明においては、このようにして製造さ
れた炭素系シート状物は、２，０００℃以上で熱処理す
ることもできる。２，０００℃以上で熱処理することに
より、炭素系シート状物の表面抵抗が減少する。
れた炭素系シート状物は、２，０００℃以上で熱処理す
ることもできる。２，０００℃以上で熱処理することに
より、炭素系シート状物の表面抵抗が減少する。
【００２９】 気相法炭素繊維を生成し、その気相法
炭素繊維をシート状に成形した後、熱分解炭素により結
着させる方法 触媒となる遷移金属化合物と、炭素化合物と、キャリア
ガスよりなる混合ガスを反応室内に導入し、気相法炭素
繊維特に気相成長炭素繊維を生成させる方法について
は、前述した通りである。
炭素繊維をシート状に成形した後、熱分解炭素により結
着させる方法 触媒となる遷移金属化合物と、炭素化合物と、キャリア
ガスよりなる混合ガスを反応室内に導入し、気相法炭素
繊維特に気相成長炭素繊維を生成させる方法について
は、前述した通りである。
【００３０】前述した方法により得られた気相法炭素繊
維は、必要に応じてミル等により粉砕され、前述したよ
うな本発明に好適なアスペクト比に調製した後、シート
状にする。
維は、必要に応じてミル等により粉砕され、前述したよ
うな本発明に好適なアスペクト比に調製した後、シート
状にする。
【００３１】このようにして得られた前記気相法炭素繊
維のシート状物を、水素や、アルゴン、窒素などの不活
性ガス雰囲気中で５００〜１，５００℃に加熱した後
に、炭化水素等の炭素化合物を供給し、その炭素化合物
を熱分解し、その熱分解炭素で気相成長炭素繊維どおし
を結着させる。
維のシート状物を、水素や、アルゴン、窒素などの不活
性ガス雰囲気中で５００〜１，５００℃に加熱した後
に、炭化水素等の炭素化合物を供給し、その炭素化合物
を熱分解し、その熱分解炭素で気相成長炭素繊維どおし
を結着させる。
【００３２】本発明においては、このようにして製造さ
れた炭素系シート状物は、２，０００℃以上で熱処理す
ることもできることは、前記の方法において述べたの
と同様である。
れた炭素系シート状物は、２，０００℃以上で熱処理す
ることもできることは、前記の方法において述べたの
と同様である。
【００３３】又、本発明による炭素系シート状物は必要
に応じてプレスしても良い。
に応じてプレスしても良い。
【００３４】前記およびの方法によって製造された
本発明に係る炭素系シート状物は、良好な導電性を有
し、さらに、強度、弾性率等の機械的性質においても優
れているので、例えば、電池電極材また各種音響機器振
動板として有効に使用することができる。
本発明に係る炭素系シート状物は、良好な導電性を有
し、さらに、強度、弾性率等の機械的性質においても優
れているので、例えば、電池電極材また各種音響機器振
動板として有効に使用することができる。
【００３５】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 （実施例１）気相成長炭素繊維を生成させる反応室内
に、セラミックス製ボートを設置した。このセラミック
ス製ボートは、原料の流れる方向に対して直交する面に
おいて略Ｕ字状をなす枠体とこの枠体の上方開口部近傍
において原料の流れる方向に対して直交する水平な棒体
とを有してなる。このセラミックス製ボートを配置した
反応室内に、原料組成がベンゼン：フェロセン：チオフ
ェン＝１００ｇ：０．６ｇ：０．４ｇである原料溶液を
２ミリリットル／分の割合で、キャリアガスとして水素
を５リットル／分の割合で、中心部が１，１００℃に加
熱された反応室に共に導入し、これらを熱分解すること
により、気相成長炭素繊維を前記棒体に堆積し、所定の
時間をかけて前記棒体に一端を付着させたシート状の気
相成長炭素繊維に成長させた。次いで、ベンゼンを１．
２ミリリットル／分の割合で、キャリヤガスとして水素
を５リットル／分の割合で１，１００℃の反応管内に導
入し、シート状に形成された気相成長炭素繊維を熱分解
炭素で結着させた。
に、セラミックス製ボートを設置した。このセラミック
ス製ボートは、原料の流れる方向に対して直交する面に
おいて略Ｕ字状をなす枠体とこの枠体の上方開口部近傍
において原料の流れる方向に対して直交する水平な棒体
とを有してなる。このセラミックス製ボートを配置した
反応室内に、原料組成がベンゼン：フェロセン：チオフ
ェン＝１００ｇ：０．６ｇ：０．４ｇである原料溶液を
２ミリリットル／分の割合で、キャリアガスとして水素
を５リットル／分の割合で、中心部が１，１００℃に加
熱された反応室に共に導入し、これらを熱分解すること
により、気相成長炭素繊維を前記棒体に堆積し、所定の
時間をかけて前記棒体に一端を付着させたシート状の気
相成長炭素繊維に成長させた。次いで、ベンゼンを１．
２ミリリットル／分の割合で、キャリヤガスとして水素
を５リットル／分の割合で１，１００℃の反応管内に導
入し、シート状に形成された気相成長炭素繊維を熱分解
炭素で結着させた。
【００３６】得られた炭素系シート状物の目付け量は５
１ｇ／ｍ2 であった。又、その表面抵抗は、縦方向が
０．１Ω、横方向が１．３Ωであった。
１ｇ／ｍ2 であった。又、その表面抵抗は、縦方向が
０．１Ω、横方向が１．３Ωであった。
【００３７】（実施例２）前記実施例１と同じ組成の原
料溶液を３ミリリットル／分の割合で、キャリヤガスと
して水素を５リットル／分の割合で、中心部が１，１０
０℃に加熱された反応室に共に導入することにより気相
成長炭素繊維を製造した。
料溶液を３ミリリットル／分の割合で、キャリヤガスと
して水素を５リットル／分の割合で、中心部が１，１０
０℃に加熱された反応室に共に導入することにより気相
成長炭素繊維を製造した。
【００３８】得られた気相成長炭素繊維は直径が０．３
μｍでミルウィスキ−法により測定したアスペクト比が
３５０であった。この繊維を小型ミルで粉砕し、ミルウ
ィスキ−法によるアスペクト比が１００となるように調
製した。この繊維をエタノ−ル２リットル中に混合し、
ミキサ−で撹拌した。この混合液を１８０メッシュの濾
過フィルタ−を装着した抄紙機に供給して抄紙シートを
作成し、１５０℃の熱風乾燥器で乾燥させた。
μｍでミルウィスキ−法により測定したアスペクト比が
３５０であった。この繊維を小型ミルで粉砕し、ミルウ
ィスキ−法によるアスペクト比が１００となるように調
製した。この繊維をエタノ−ル２リットル中に混合し、
ミキサ−で撹拌した。この混合液を１８０メッシュの濾
過フィルタ−を装着した抄紙機に供給して抄紙シートを
作成し、１５０℃の熱風乾燥器で乾燥させた。
【００３９】得られた気相法炭素繊維シートを加熱炉に
挿入し、窒素雰囲気のもと、１，２００℃に加熱した
後、雰囲気ガスを水素に置換した後、プロパン０．５リ
ットル／分を水素２リットル／分とともに導入し、熱分
解炭素による結着を行ない、炭素系シート状物を製造し
た。
挿入し、窒素雰囲気のもと、１，２００℃に加熱した
後、雰囲気ガスを水素に置換した後、プロパン０．５リ
ットル／分を水素２リットル／分とともに導入し、熱分
解炭素による結着を行ない、炭素系シート状物を製造し
た。
【００４０】得られた炭素系シート状物の目付けは５７
ｇ／ｍ2 であった。また、その表面抵抗を測定したとこ
ろ、縦横方向共に０．２８Ωであった。
ｇ／ｍ2 であった。また、その表面抵抗を測定したとこ
ろ、縦横方向共に０．２８Ωであった。
【００４１】（実施例３）実施例１と同様にして得られ
た炭素系シート状物をさらに２，８００℃に、アルゴン
雰囲気中で３０分間かけて熱処理を行なった。
た炭素系シート状物をさらに２，８００℃に、アルゴン
雰囲気中で３０分間かけて熱処理を行なった。
【００４２】得られた熱処理済炭素系シート状物の目付
けは５６ｇ／ｍ2 であり、その表面抵抗を測定したとこ
ろ、縦方向は２．６×１０-2Ω、横方向では０．５６Ω
であった。
けは５６ｇ／ｍ2 であり、その表面抵抗を測定したとこ
ろ、縦方向は２．６×１０-2Ω、横方向では０．５６Ω
であった。
【００４３】（比較例１）実施例２と同様にして得られ
た気相法炭素繊維を、バインダ−として１〜３ｍｍにカ
ットされたポリビニルアルコ−ル繊維１０重量部をエタ
ノ−ルと水を１：１の割合で混合した溶液２リットルに
混合し、ミキサ−で撹拌した。これらの混合液を１８０
メッシュの濾過フィルタ−を装着した抄紙機に供給し、
抄紙シートを作成し、１５０℃の熱風乾燥機で乾燥し、
同時にポリビニルアルコ−ル繊維を融着させた。
た気相法炭素繊維を、バインダ−として１〜３ｍｍにカ
ットされたポリビニルアルコ−ル繊維１０重量部をエタ
ノ−ルと水を１：１の割合で混合した溶液２リットルに
混合し、ミキサ−で撹拌した。これらの混合液を１８０
メッシュの濾過フィルタ−を装着した抄紙機に供給し、
抄紙シートを作成し、１５０℃の熱風乾燥機で乾燥し、
同時にポリビニルアルコ−ル繊維を融着させた。
【００４４】得られたシート状物の目付けは４３ｇ／ｍ
2 であり、その表面抵抗を測定したところ、縦横方向と
も１６．４Ωであった。
2 であり、その表面抵抗を測定したところ、縦横方向と
も１６．４Ωであった。
【００４５】
【発明の効果】本発明に係る炭素系シート状物は、構成
繊維が極めて細く、相互間の接点が多く、また熱分解炭
素により結着されているため、導電性の極めて優れた炭
素系シート状物である。
繊維が極めて細く、相互間の接点が多く、また熱分解炭
素により結着されているため、導電性の極めて優れた炭
素系シート状物である。
【００４６】また、本発明に係る炭素系シート状物は、
気相法炭素繊維を用いているので、強度、弾性率等の機
械的性質の優れた炭素系シート状物である。
気相法炭素繊維を用いているので、強度、弾性率等の機
械的性質の優れた炭素系シート状物である。
【００４７】本発明により、例えば、電池電極材、また
各種音響機器振動板として好適に使用することができる
炭素系シート状物を提供することができる。
各種音響機器振動板として好適に使用することができる
炭素系シート状物を提供することができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 気相法炭素繊維と熱分解炭素とを有する
ことを特徴とする炭素系シ−ト状物。 - 【請求項２】 セラミックス製またはカーボン製の基材
を配置した反応室内に、遷移金属化合物と炭素化合物と
を有する第一混合物を導入することにより炭素化合物を
分解し、前記基材の表面に気相法炭素繊維をシート状に
堆積させる第一工程と、この第一工程の後に、炭素化合
物とキャリヤガスとを有する第二混合物中の炭素化合物
を熱分解することにより得られる熱分解炭素で前記気相
法炭素繊維を結着する第二工程とを有することを特徴と
する前記請求項１に記載の炭素系シート状物の製造方
法。 - 【請求項３】 前記第一工程を実行する反応室と同じ反
応室で第二工程を実行する前記請求項２に記載の炭素系
シート状物の製造方法。 - 【請求項４】 前記反応室を前記第一工程を実行する第
一反応室と前記第二工程を実行する第二反応室とに分
け、第一反応室内から第二反応室内へと基材を移動する
ことにより前記請求項１に記載の炭素系シート状物を製
造する前記請求項１に記載の炭素系シート状物の製造方
法。 - 【請求項５】 前記請求項２〜４に記載の炭素系シート
状物をさらに２，０００℃以上に加熱処理する前記請求
項２〜４に記載の炭素系シート状物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199984A JPH0648870A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 炭素系シート状物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199984A JPH0648870A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 炭素系シート状物およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648870A true JPH0648870A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16416857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4199984A Withdrawn JPH0648870A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 炭素系シート状物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648870A (ja) |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP4199984A patent/JPH0648870A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |