脱模用垫板制造技术

一种采用膨胀石墨作为原材料的脱模用垫板，在加压压缩碳化硅和氮化铝等制造时，能够保证高制品品质，而且能够飞跃性提高作业效率和有效利用率等。这种配置在模具的外侧构件（１ｂ）的内面和二氧化硅粉末（Ｍ）之间、由膨胀石墨组成的脱模用垫板（４），其特征在于，下述（１）式所示的透气率为１．０×１０↑［－４］ｃｍ↑［２］／ｓ以下。透气率＝Ｑ.Ｌ／（ΔＰ.Ａ）…（１）。其中，上述（１）式中，Ｑ为气体流量（Ｐａ.ｃｍ↑［３］／ｓ），ΔＰ是两室间的压力差（Ｐａ），Ａ是脱模用垫板的透气面积、也就是连通两室的通路的面积（ｃｍ↑［２］），Ｌ是脱模用垫板的厚度（ｃｍ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种脱模用垫板，详细地说是涉及一种从成型的模具上拆掉成型后的制品时用来使脱模良好的脱模用垫板。
技术介绍
在制造以碳化硅和氮化铝等为原材料的构件时，将碳化硅等原料在收容于石墨质模具和石墨制成型容器等中的状态下加热、加压，成型为模具等模的形状。在这种成型之际，若将原料直接放入模具中加热，则原料、模具等均达到非常高的温度，从而，产生由于两者反应而造成的模具等损伤和由于模具等含有的杂质而污染原料。另外，若在原料的蒸发气体等接触到原料的状态下进行成型，则产生制造出来的制品有气泡、品质降低的问题。考虑到这些问题，以前就在成型物质的模和原料之间夹入脱模用垫板，例如，石英玻璃制造中，在二氧化硅粉末和石墨质模具之间夹入由石墨质碳素纤维组成的毛毡材料和石墨垫板等(例如，参照下述专利文献1～3)。具体地说，上述专利文献1、2中所述的宗旨是使用体积密度为0.1～1.5g/cm3、且Na、K、Fe及Ti各杂质为1ppm以下这样高纯度化的石墨毛毡和石墨垫板等。叙述了石墨毛毡及石墨垫板均具有伸缩性和通气性，而且，石墨垫板由于与二氧化硅粉末反应而造成的消失量少，再因为表面平滑，从而适于获取玻璃面的平整度。另外，专利文献3中所述的宗旨是在填充二氧化硅粉末和圆筒形状构成石墨质碳的接触部分夹入由石墨质碳素纤维组成的体积密度为0.1～0.5g/cm3的碳毛毡。并且，叙述了碳毛毡具有的功能是排出二氧化硅蒸发气体和随着碳毛毡与二氧化硅反应而产生的气体，而且，能够吸收制造出来的玻璃和圆筒形状构成石墨质碳的热膨胀差，因此具有防止玻璃制造后冷-->却时两者破坏的功能。专利文献1：特开平11—228166号专利文献2：特开平11—278857号专利文献3：特开平10—167742号然而，尽管专利文献1～3中石墨毛毡及石墨垫板、碳毛毡(将它们统称，以下有时只称为垫板)具有一定程度的伸缩性和通气性，但是这些特性并不充分，从而还无法消除模具和玻璃等由于热膨胀差引起的破损、制品产生气泡这样的问题。另外，从模具中取出制造出来的制品时，产生垫板附着在制品上的现象，从而必须从制品上去除垫板。去除该垫板需要较长时间，从而存在制品生产效率降低的问题。而上述专利文献3中并没有对于解决这些问题的方法进行任何叙述。再有，当垫板附着在制造出来的制品上时，即使从制品上去除垫板，垫板表面的凹凸也转印在制品表面上。此时，如果转印的凹凸大，则从制品去除的部分就多，因此，用来去除凹凸的作业时间长，导致生产效率的进一步降低。此外，去除垫板时往往也要削去制品，因此若其去除量增多，则还产生制品的壁厚比规定值薄，制品的有效利用率降低的问题。关于这点，现有在专利文献1中对石墨垫板其表面平滑且适于获取玻璃面的平整度有一定程度的叙述，而关于要将垫板表面设计为何种程度的面精度才能缩短凹凸去除作业、或提高有效利用率，并没有具体指出。另一方面，作为具有伸缩性和通气性的材料有膨胀石墨垫板，该膨胀石墨垫板具有柔软性和压缩性、通气性等，具有适于作为脱模用垫板的优异性能，却没有发现对适用于脱模用垫板的优异性能进行具体考虑、探讨的例子。
技术实现思路
本专利技术即是鉴于上述事情产生的，其目的在于提供一种采用膨胀石墨作为原材料的脱模用垫板，在加压压缩碳化硅和氮化铝等制造时，能够保证高制品品质，而且能够飞跃性提高作业效率和有效利用率等。为了实现上述目的，本专利技术是一种配置在模具和成形原料之间、由膨-->胀石墨组成的脱模用垫板，其特征在于，下述(1)式所示的透气率为1.0×10-4cm2/s以下。透气率＝Q·L/(ΔP·A)…(1)其中，上述(1)式中，Q为气体流量(Pa·cm3/s)，ΔP是两室间的压力差(Pa)，A是脱模用垫板的透气面积、也就是连通两室的通路的面积(cm2)，L是脱模用垫板的厚度(cm)。如果如上述构成那样极低地限制脱模用垫板的透气率，则在碳化硅和氮化铝等制造过程中，当在原料和模具等之间配置脱模用垫板时，能够抑制气化的原料、脱模用垫板和原料反应产生的气体透过脱模用垫板。从而能够抑制气体和模具反应，因此能够防止模具的恶化。优选是上述(1)式所示的透气率为1.0×10-9cm2/s以上。从抑制气体和模具反应的观点来说，透气率越低越好，不过，若透气率过低，则产生成型的制品产生气泡等问题。从而，优选是透气率为1.0×10-9cm2/s以上。优选是下述(2)式所述的剥离强度为50kPa以下。剥离强度＝LD/(W·t)…(2)其中，上述式(2)中，LD是负载，t是脱模用垫板的厚度，W是粘接部分的宽度。如果如上述构成那样低地限制剥离强度，则从模具中取出制造出来的制品时，能够简单且在短时间内进行附着在该制品上的垫板去除作业。从而能够降低制品的制造成本。优选是表面的算术平均粗糙度为10μm以下。如果如上述构成那样脱模用垫板表面的算术平均粗糙度为10μm以下(即，如果脱模用垫板表面光洁)，则能够提高垫板去除后制品表面的光洁度，因此不需要垫板去除后的加工，能够大幅地缩短必要情况进行加工所需要的作业时间。从而能够进一步提高生产效率。另外，由于制品去除量减少，从而能够抑制制品的壁厚比规定值薄，制品的有效利用率提高。再有，如果脱模用垫板表面的凹凸减少，则垫板表面方向上的导热率的离散变小，因此能够均匀地对原料供热。优选是面方向的导热率为100W/(m·K)以上。-->如果如上述构成那样脱模用垫板面方向的导热率提高，则能够快速上升原料的温度，因此能够缩短成型时间，其结果是制品的生产效率进一步提高。优选是下述(3)式所示的压缩率为30％以上。压缩率(％)＝〔(t1-t2)/t1)×100…(3)其中，上述(3)式中，t1是施加15秒钟预压(0.686MPa±1％)后的厚度(mm)，t2是施加60秒钟全压(34.3MPa±1％)后的厚度(mm)。如果如上述构成那样限制脱模用垫板的压缩率，则即使由于原料和模具的热膨胀率不同而引起原料和模具的膨胀收缩量产生差异，也能够依靠脱模用垫板的变形吸收该差异，因此能够防止制品和模具等破损。优选是上述(3)式所示的压缩率为80％以下。这是因为一般来说，若压缩率高，则透气率有增大的倾向，不过，如果压缩率为80％以下，则透气率被限制在上述范围内。优选是体积密度为0.5Mg/m3以上1.5Mg/m3以下。这是因为，若体积密度超过1.5Mg/m3，则压缩率下降，有可能产生制品和模具等破损、或将脱模用垫板弯曲时产生断裂，另一方面，若体积密度不足0.5Mg/m3，则透气率变大，往往会产生模具的恶化等。根据技术方案1～9任意一项所述的脱模用垫板，厚度为1.5mm以下。如果如上述构成那样，脱模用垫板的厚度为1.5mm以下，则能够容易弯曲垫板，因此能够将脱模用垫板容易且以密接状态安装在模具上。从而能够在短时间内进行垫板的安装作业，从而能够缩短整个成型作业的作业时间，因此能够降低制品的制造成本。优选是厚度为0.2mm以上。如果如上述构成那样，脱模用垫板的厚度为0.2mm以上，则即使是弯曲脱模用垫板时，也能够抑制脱模用垫板断裂，而且由于厚度方向的变形量增多，因此能够抑制制品等损伤。优选是灰分为30massppm以下。如果如上述构成那样脱模用垫板中的灰分减少，则能够防止成型的原料被污本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱模用垫板，是配置在模具和成形原料之间、由膨胀石墨组成的脱模用垫板，其特征在于，　下述（１）式所示的透气率为１．０×１０↑［－４］ｃｍ↑［２］／ｓ以下，　透气率＝Ｑ.Ｌ／（ΔＰ.Ａ）…（１）　其中，上述（１）式中，Ｑ为 气体流量（Ｐａ.ｃｍ↑［３］／ｓ），ΔＰ是两室间的压力差（Ｐａ），Ａ是脱模用垫板的透气面积、也就是连通两室的通路的面积（ｃｍ↑［２］），Ｌ是脱模用垫板的厚度（ｃｍ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-7-31 208774/20061.一种脱模用垫板，是配置在模具和成形原料之间、由膨胀石墨组成的脱模用垫板，其特征在于，下述(1)式所示的透气率为1.0×10-4cm2/s以下，透气率＝Q·L/(ΔP·A)…(1)其中，上述(1)式中，Q为气体流量(Pa·cm3/s)，ΔP是两室间的压力差(Pa)，A是脱模用垫板的透气面积、也就是连通两室的通路的面积(cm2)，L是脱模用垫板的厚度(cm)。2.根据权利要求1所述的脱模用垫板，其特征在于，上述(1)式所示的透气率为1.0×10-9cm2/s以上。3.根据权利要求1或2所述的脱模用垫板，其特征在于，下述(2)式所示的剥离强度为50kPa以下，剥离强度＝LD/(W·t)…(2)其中，上述(2)式中，LD是负载，t是脱模用垫板的厚度，W是粘接部分的宽度。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的脱模用垫板，其特征在于，表面的算术平均粗糙度为10μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：幸哲也，广濑芳明，
申请(专利权)人：东洋炭素株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]