今まで述べてきたカーボン材料以外に、この30年くらいの間に多くの新しいカーボン材料が生まれている。
炭素繊維強化炭素複合材(以下C/Cコンポジットという)もその一つである。
従来のカーボン材料も強い材料であるが、
強度にも限界があり、落とすと衝撃で割れることが多い。C/Cコンポジットは従来のカーボン材より曲げ強度で約3~4倍あり、
落としても殆ど割れない衝撃強さがある。耐熱性の高強度材料として宇宙、航空機部品用に開発された。
また、ホットプレスモールド部品、セッター(冶金での受け皿)、耐熱ボルト、ナットなどに使われている。
C/Cコンポジットには大別して3つのタイプがあり、後にその製造方法を示す。
製造方法を要約するとタイプ別に、様々な成形法で炭素繊維を芯材にしたフェノール樹脂成形物(CFRP)を作り、
それを真空中で1000~2300℃で焼成して、フェノール樹脂の部分を炭化させる。
すると炭素繊維の周りをフェノール樹脂が炭化してできたカーボンで囲まれた状態のものがえられる。
このときフェノール樹脂の中の炭素以外の成分(水素、酸素など)が気化してなくなるので、フェノール樹脂が炭化した
カーボンの中には多数の気泡ができる。この気泡を埋めるために一度焼成済みのものをフェノール樹脂液に浸し加圧含浸した後、
再度焼成炭化する。これを通常3~6回繰り返して製品に仕上げる。
C/CとはCFRCの略語で、
英語のCarbon Fiber Reinforced Carbonのことで、炭素繊維で強化されたカーボンの意味である。
上のCFRPは炭素繊維で強化されたプラスチックの英語の略語である。
| 長繊維織物型板材 | 短繊維分散型板材 | 黒鉛質押出材(前出:比較用 | |
| 比重(g/cm3) | 1.5 | 1.3 | 1.70~1.72 |
| 硬度(shore) | 90 | 80 | 40 |
| 曲げ強度(kg/cm2) | 1000 | 1000 | 220~400 |
| 圧縮強度(kg/cm2) | 2200 | 2200 | 450~800 |
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