玻璃状碳成型体制造技术

本发明专利技术的玻璃状碳成型体为如下玻璃状碳成型体：最大内切球直径为5mm以上，具有分散于玻璃状碳成型体中的直径500nm以下的孔隙，且密度为1.1g/cm3以上。以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃状碳成型体


[0001]本专利技术涉及：能在需要厚度的各种用途中开展的玻璃状碳成型体、和玻璃状碳成型体的制造方法。

技术介绍

[0002]以往，广泛使用有将固化性树脂炭化焙烧而得到的、具有玻璃状的非常均质、致密的结构的玻璃状碳(无定形碳)。这种碳材料具有一般的碳材料所具有的优点即导电性、化学稳定性、耐热性、高纯度等性质，还具有构成颗粒无脱落、无渗透性之类的优异的特长。利用这些特长的玻璃状碳被用于治具、容器、半导体制造装置用构件等。
[0003]专利文献1中公开了一种炭质多孔体，其特征在于，包含无定形碳成分作为骨架材料，在其组织中包含以重量比计为0～50％的碳粉末，且堆密度为0.3～1.3g/cm3。
[0004]专利文献2中公开了一种炭质多孔体，其特征在于，包含无定形碳作为骨架材料，堆密度为0.3～1.0g/cm3，且其表面部的空隙的比例小于中心部。
[0005]专利文献3中公开了一种玻璃状碳材料的制造方法，其特征在于，其为使固化性树脂固化、将得到的固化树脂焙烧而制造玻璃状碳材料的方法，其中，在使前述固化性树脂固化之前，使热塑性酚醛树脂溶解于前述固化性树脂。
[0006]专利文献4中公开了一种玻璃状碳材料的制造方法，其为将在固化前的初始缩合物的状态下能包含20重量％以上的水的热固化性树脂在非活性气氛中、以800℃以上的温度进行炭化焙烧而制造玻璃状碳材料的方法，其特征在于，该热固化性树脂具有规定的组成和粘度。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2003
‑
128475号公报
[0010]专利文献2：日本特开2003
‑
165784号公报
[0011]专利文献3：日本特开平10
‑
152310号公报
[0012]专利文献4：日本特公昭63
‑
44684号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的问题
[0014]近年来，需要尺寸大、且机械强度大的玻璃状碳成型体，例如在板状的情况下，需要厚度厚、且机械强度大的玻璃状碳成型体。然而，根据以往的方法制造大型的玻璃状碳成型体的情况下，存在碳化时产生裂缝、以及所得到的玻璃状碳成型体的强度小等问题。
[0015]因此，存在提供尺寸大、且机械强度大的玻璃状碳成型体的必要性。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]本专利技术人等进行了深入研究，结果发现通过以下的方案可以解决上述课题，完成了本专利技术。即，本专利技术如下述：
[0018]〈方案1〉一种玻璃状碳成型体，其为玻璃状碳成型体，所述玻璃状碳成型体的最大内切球直径为5mm以上，具有分散于前述玻璃状碳成型体中的直径500nm以下的孔隙，且密度为1.1g/cm3以上。
[0019]〈方案2〉根据方案1所述的玻璃状碳成型体，其声阻抗为2～6兆瑞利。
[0020]〈方案3〉根据方案1或2所述的玻璃状碳成型体，其中，前述孔隙的直径超过0nm且为300nm以下的范围内。
[0021]〈方案4〉根据方案1～3中任一项所述的玻璃状碳成型体，其还含有：分散于前述玻璃状碳成型体中的炭质粉体。
[0022]〈方案5〉根据方案1～4中任一项所述的玻璃状碳成型体，其依据JIS K7074的弯曲强度为50～250MPa。
[0023]〈方案6〉根据方案1～5中任一项所述的玻璃状碳成型体，其依据JIS K7074的弯曲模量为10～35GPa。
[0024]〈方案7〉一种方案1～6中任一项所述的玻璃状碳成型体的制造方法，其包括如下步骤：
[0025]通过将固化性树脂、消失性物质和溶剂混合，从而使它们相溶，制作前体组合物；以及
[0026]对前述前体组合物在非氧化气氛下进行热处理，使前述固化性树脂碳化而形成前述玻璃状碳成型体的主体，且使前述消失性物质消失，形成前述玻璃状碳成型体的前述孔隙。
[0027]〈方案8〉根据方案7所述的玻璃状碳成型体的制造方法，其中，将前述前体组合物的固体成分的重量作为基准，前述消失性物质的含有率超过0重量％且为30重量％以下。
[0028]〈方案9〉根据方案7或8所述的玻璃状碳成型体的制造方法，其中，前述消失性物质的热解温度为300℃～500℃。
[0029]〈方案10〉根据方案7～9中任一项所述的玻璃状碳成型体的制造方法，其中，在前述前体组合物中还含有炭质粉体。
[0030]〈方案11〉根据方案7～10中任一项所述的玻璃状碳成型体的制造方法，其中，前述溶剂的沸点为150℃以上。
[0031]专利技术的效果
[0032]根据本专利技术，可以提供一种尺寸大、且机械强度大的玻璃状碳成型体。
具体实施方式
[0033]《玻璃状碳成型体》
[0034]本专利技术的玻璃状碳成型体的最大内切球直径为5mm以上，具有分散于玻璃状碳成型体中的直径500nm以下的孔隙，且密度为1.1g/cm3以上。
[0035]根据上述构成，虽然尺寸大，但是通过存在直径500nm以下的孔隙且密度高，可以成为具有大的机械强度的玻璃状碳成型体。
[0036]此处，本说明书中，“玻璃状碳成型体”例如是指，玻璃状碳占成型体的50体积％以上、60体积％以上、70体积％以上、80体积％以上、或90体积％以上、且占成型体的100体积％以下、98体积％以下、或95体积％以下。另外，优选玻璃状碳成型体的90体积％以上、95
体积％以上、或98体积％以上由玻璃状碳、和分散于玻璃状碳中的炭质粉体构成。
[0037]玻璃状碳成型体的最大内切球直径大是指，该玻璃状碳成型体的尺寸大，其值可以为5mm以上、7mm以上、10mm以上、13mm以上、15mm以上、18mm以上、或20mm以上，而且可以为100mm以下、90mm以下、80mm以下、70mm以下、60mm以下、50mm以下、40mm以下、35mm以下、30mm以下、或25mm以下。
[0038]玻璃状碳成型体的密度可以为1.1g/cm3以上、或1.2g/cm3以上，而且可以为1.8g/cm3以下、1.7g/cm3以下、1.6g/cm3以下、1.5g/cm3以下、1.4g/cm3以下、或1.3g/cm3以下。该密度可以为依据JIS Z 8807而测得的密度。
[0039]本专利技术的玻璃状碳成型体可以为碳块、碳板等形态。特别是，本专利技术的玻璃状碳成型体为碳板的情况下，上述最大内切球直径是碳板中的最厚的部分的厚度。
[0040]从提高玻璃状碳成型体的机械强度的观点出发，优选本专利技术的玻璃状碳成型体的声阻抗为2兆瑞利以上、或3兆瑞利以上。而且，可以为6兆瑞利以下、5兆瑞利以下、或4兆瑞利以下。
[0041]上述声阻抗根据以下式(1)求出。
[0042]声阻抗(Z：兆瑞利)＝密度(ρ：g/cm3)
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声速(C：m/sec)/103(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种玻璃状碳成型体，其为玻璃状碳成型体，所述玻璃状碳成型体的最大内切球直径为5mm以上，具有分散于所述玻璃状碳成型体中的直径500nm以下的孔隙，且密度为1.1g/cm3以上。2.根据权利要求1所述的玻璃状碳成型体，其声阻抗为2～6兆瑞利。3.根据权利要求1或2所述的玻璃状碳成型体，其中，所述孔隙的直径超过0nm且为300nm以下的范围内。4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃状碳成型体，其还含有：分散于所述玻璃状碳成型体中的炭质粉体。5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃状碳成型体，其依据JIS K 7074的弯曲强度为50～250MPa。6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃状碳成型体，其依据JIS K 7074的弯曲模量为10～35GPa。7.一种权利要求1～6中任一项所述的玻璃状碳成型体的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田邦生，小山隆雄，
申请(专利权)人：三菱铅笔株式会社，
类型：发明
国别省市：