炭素繊維(carbon fiber)についてゴム紐の専門家が説明します

炭素繊維とは?

炭素繊維

上の画像は、炭素繊維のサンプル写真です。糸のカラーは黒色をしています。(㈱UCHIDA様のサイトより引用しました)

炭素繊維とは、アクリル繊維ピッチ(石油、石炭、コールタールなどの副生成物)系の繊維などを原材料として高温で炭化(黒鉛化)して作った繊維です。

炭素繊維は、炭素原子の含有率が90%以上のものを指します。(酸素、水素、窒素が少量含まれます)

炭素繊維は、軽くて丈夫なのが特徴のスーパー繊維で、航空機の機体や自動車の車体などに使用されています。

また、耐熱性、通電性、薬品反応耐性、低熱膨張率などに優れています。

炭素繊維は、単体では比強度の高い“糸”であり、形状を保持することができません。

プラスチックと複合化することにより、高い強度や弾性と成形性を兼ね備えた製品をCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)などと呼んでいます。

炭素繊維の歴史は?

  • 19世紀  トーマス・エジソンが、日本の竹を蒸し焼きにして炭素化し、白熱電球のフィラメントに使用した。
  • 1959年  ユニオン・カーバイドの子会社ナショナル・カーボンが、レーヨンから黒鉛にする世界初の炭素繊維を発明した。(現在、このレーヨン系炭素繊維の生産は廃れている。)
  • 1961年  日本の通商産業省工業技術院大阪工業試験所(現:産業技術総合研究所)の進藤昭男博士によりPAN系炭素繊維が発明される。
  • 1963年   群馬大学の大谷杉郎教授によりピッチ系炭素繊維が発明される。

(ウィキペディアより引用しました)

炭素繊維の読み方は?

炭素繊維の読み方は、「たんそせんい」です。

炭素繊維の英語表記は?

炭素繊維の英語表記は、carbon fiber です。

炭素繊維の融点は?

炭素繊維の融点は、約2500℃ です。

炭素繊維の種類は?

炭素繊維には、原料別の分類として、PAN系ピッチ系、レーヨン系などがあります。

PAN系炭素繊維は、アクリル繊維(PAN繊維)を耐炎化・不燃化(200~300℃)したものを、不活性雰囲気で1,000~3,000℃で黒鉛化して作ります。

ピッチ系炭素繊維は、石油ピッチや石炭ピッチ等を精製、メソフューズ化し、紡糸してピッチ繊維として、耐炎化・不燃化した後、黒鉛化して作ります。

レーヨン系炭素繊維は、現在では作られていません。

PAN系炭素繊維とピッチ系炭素繊維の違いは?

PAN系炭素繊維ピッチ系炭素繊維のコストは、ピッチ系の方が安価です。

PAN系は、弾性率が低く、しなって強度が高いという特徴があります。

ピッチ系は、硬くて弾むことが少ないので振動しにくいという特徴があります。

PAN系は、世界の炭素繊維の生産量の大半を占めています。

ピッチ系は、産業用ロボットアームや人工衛星部材などに使用されています。

炭素繊維の特徴は?

  • 軽くて丈夫
  • 鉄の約4分の1の重さで、強度は約10倍、硬さは約7倍
  • さびにくく耐熱性に優れ、電気を伝えやすい
  • 導電性、耐熱性、低熱膨張率、自己潤滑性、X線透過性
  • 耐摩耗性、耐熱性、熱伸縮性、耐酸性、電気伝導性に優れる
  • 用途に合わせてほぼあらゆる形状に部品を成形できる
  • 耐腐食性とそれに伴う長寿命性
  • 長期的な耐熱性と疲労強度

炭素繊維の用途は?

炭素繊維カーボン繊維)は、単独で使用されるよりも、熱可塑性の樹脂などの中に(織物などの生地にして)配向して入れて固めて炭素繊維強化プラスチックCFRP)として使用されます。

炭素繊維は、スポーツ用品、産業資材、エネルギー、インフラなど、幅広い用途で使用されています。

スポーツ用品では、ゴルフシャフト、釣り竿、テニスラケット、自転車パーツなどで使用されます。

産業資材では、精密機器機械部品、一般産業用機械部品、医療機器用部品、人工衛星、航空機、ヘリコプター、構造材などで使用されます。

ゴム紐の事で困り事等がある場合は、何でも気軽に質問・ご相談ください。

〒929-1171
石川県かほく市木津ハ64番地4
有限会社津田産業直販部(かほく支店)(屋号 TSUDATEX
TEL:050-3578-8098
FAX:076-285-0141

お急ぎの場合やとにかく質問したい、聞いてみたいという場合は、こちらの携帯電話へお電話ください。

心よりお待ちしています。
HP:090-1637-9983

担当:越野 勤ゴム紐の権威、専門家ゴム紐の先生ゴムプロgomupro

MAIL:tsuda@tsudasangyou.com

越野勤

お問合せフォームこちらです。

津田産業は全国シェアNo.1の「石川県かほく市」の高品質・高耐久性のゴム紐をメーカー直販にてお届けします

㈲津田産業の創業88年の歴史と経験がお客様への信頼・信用の証拠です

津田産業は安心・安全なゴムひもの専門店を目指します

お問合せはこちらから

    お名前 (必須)

    メールアドレス (必須)

    電話番号 (必須)
      

    メッセージ本文(住所や問合せ内容等を入力してください)

    写真添付がある場合はお使いください

    ※サイズの上限は5MBです

    このフォームでは確認画面は表示されません。上記内容にて送信されますのでよろしければチェックを入れてください。
    はい。このまま送信します。

    この記事は、㈲津田産業直販部社員で、セミリタイアおじさんの越野勤が書きました。