[發(fā)明專利]碳材料的制造方法和碳材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980145499.2
• 申請(qǐng)日: 2009-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN102216241A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武田章義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東洋炭素株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C04B41/87
• 分類號(hào): C04B41/87;C04B41/88;C04B41/90
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 雒運(yùn)樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面改性的碳材料的制造方法和表面改性的碳材料。

背景技術(shù)

碳材料的重量較輕、并且化學(xué)/熱穩(wěn)定性優(yōu)異，雖然是非金屬但具有導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性良好的特性。但是，在碳材料中形成金屬等與碳不同材質(zhì)的層時(shí)，碳材料與其他層之間的密合性存在問(wèn)題。

作為改善該密合性的方法，例如，專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中記載了以下內(nèi)容：通過(guò)用鹵化鉻氣體處理碳基材而在表面設(shè)置由Cr₂₃C₆構(gòu)成的碳化鉻層，并對(duì)該碳化鉻層噴鍍被覆金屬。但是，為了形成能夠噴鍍金屬那樣的由Cr₂₃C₆所構(gòu)成的層，非常花費(fèi)時(shí)間，并且需要在氫氣氣氛中進(jìn)行處理，或者在減壓下進(jìn)行處理，存在處理繁雜的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平8-143384號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平8-143385號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種表面改性的碳材料的制造方法和表面改性的碳材料，該方法能夠簡(jiǎn)便且密合性良好地在表面形成金屬等的層。

用于解決問(wèn)題的方案

本發(fā)明的碳材料的制造方法的特征在于，將埋入表面改性劑中的碳基材與除該碳基材以外的碳構(gòu)件一起進(jìn)行加熱處理，所述表面改性劑含有包含過(guò)渡金屬的金屬顆粒和熱分解性鹵化氫產(chǎn)生劑。

作為上述碳構(gòu)件，可以舉出石墨坩堝等由碳形成的容器、碳粉等。另外，作為加熱處理時(shí)的條件，可以在常壓下進(jìn)行。此外，作為上述包含過(guò)渡金屬的金屬顆粒，可以使用過(guò)渡金屬顆粒或包含過(guò)渡金屬的合金顆粒，特別優(yōu)選使用不銹鋼等包含Cr的合金。這是因?yàn)椋ㄟ^(guò)使用包含Cr的合金，能夠通過(guò)一次加熱處理形成含有包含Cr的碳化金屬和金屬的碳化金屬層。

本發(fā)明的碳材料的特征在于，在碳基材上具有含有M₂C或M₃C₂(M：過(guò)渡金屬元素)的碳化金屬層，在該碳化金屬層上具有金屬或合金層。作為上述M，優(yōu)選為Cr，此外作為碳化金屬層中所含的金屬，優(yōu)選為Cr、Fe、Ni等過(guò)渡金屬。作為該碳化金屬層的厚度，優(yōu)選為100μm以下。

該碳材料可以優(yōu)選通過(guò)本發(fā)明的碳材料的制造方法進(jìn)行制造。在制造方法中，通過(guò)使用不銹鋼粉作為含有過(guò)渡金屬的金屬粉，能夠以一次處理容易地在碳基材上形成含有Cr₂C或Cr₃C₂、并含有Ni和Fe的碳化金屬層。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的碳材料的制造方法，通過(guò)使用由碳材料形成的容器、碳粉等碳構(gòu)件，可以縮短處理時(shí)間，同時(shí)可以不需要供給氫氣，能夠更簡(jiǎn)便地對(duì)碳基材進(jìn)行表面改性。由此，能夠提高與之后在表面形成的金屬等的層的密合性，同時(shí)與碳基材相比還能夠提高強(qiáng)度。

另外，不需要減壓，能夠在常壓(大氣壓中)下進(jìn)行加熱處理，能夠簡(jiǎn)化處理。

根據(jù)本發(fā)明的碳材料，與之后在表面形成的金屬等的層的密合性良好，強(qiáng)度也得到提高。

附圖說(shuō)明

圖1是示出在本發(fā)明的碳材料的制造方法中使用的加熱裝置的一個(gè)例子的圖。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在本發(fā)明中的碳材料的制造方法中，對(duì)埋入表面改性劑(粉體狀)中的碳基材與除該碳基材以外的碳構(gòu)件一起進(jìn)行加熱處理，所述表面改性劑含有包含過(guò)渡金屬的金屬顆粒和熱分解性鹵化氫產(chǎn)生劑等。

根據(jù)本發(fā)明的碳材料的制造方法，能夠簡(jiǎn)便地在碳基材的表面形成碳化金屬層，并且能夠良好地改善與之后在碳材料上形成的金屬等的層的密合性。作為之后在碳材料上形成金屬層等的方法，可以舉出電鍍法、噴鍍法等，特別是作為提高密合性的方法，可以舉出電鍍法。

在本發(fā)明的碳材料的制造方法中，對(duì)所要處理的碳基材與除該碳基材以外的碳構(gòu)件一起進(jìn)行加熱處理。作為該碳構(gòu)件，可以舉出石墨坩堝等由碳形成的容器、碳粉等。這樣，通過(guò)與碳構(gòu)件一起對(duì)所要處理的碳基材進(jìn)行加熱處理，能夠以短時(shí)間在碳基材上形成碳化金屬層。其原因被推測(cè)為，通過(guò)使用碳構(gòu)件，能夠有效地將粉體中所含的過(guò)渡金屬、熱分解性鹵化氫產(chǎn)生劑等材料用于碳基材的表面處理中，因此可以降低所需要的熱量。