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ミニ知識集
鉄より強く、アルミより軽い「炭素繊維」

炭素繊維は何から作るの?
原料は、合成繊維であるアクリル長繊維、または石炭タールや石油ピッチです。 前者からつくられたものをPAN(パン)系炭素繊維、後者からつくられたものをピッチ系炭素繊維といいます。当社の場合は、アクリル繊維のメーカーでもありますから、もちろんPAN系です。
原糸
原 糸

PAN系炭素繊維はどのように作るの?
原料の繊維は、始め200〜300℃で空気中でじっくり熱処理されます。この処理が終わった繊維は、火や熱に強い構造を有するようになるため、耐炎化繊維とも呼ばれます。耐炎化を終えた繊維は、続いて酸素のない状態で1000℃以上の温度で焼かれ、炭素繊維になります。
炭素繊維
炭素繊維

どんな特長があるの?
軽く、強度・弾性に優れるため、「鉄よりも強く、アルミよりも軽い」といわれる程です。その上、熱や電気の伝導率が高く、耐摩耗性、X線透過率にも優れます。どちらかというと、PAN系は高強度に、ピッチ系は高弾性に特長があります。

繊維なのに、なぜそんなに強いの?
炭素がグラファイト構造といわれる強固な分子構造でつながっているためです。たとえれば、6つの炭素原子でつくられた六角形が網目のように連続した形です。ダイヤモンドとは組成が同じで構造がすこし違うだけです。
六角網面構造
六角網面構造

炭素繊維はどのように使うの?
炭素繊維だけで何かを作ることは、まずありません。第一、そのままだとバラケてしまい、大変に扱いにくい代物なのです。
多くの場合、樹脂と一緒になって使われます。糸を一方向に揃えて並べたり、 また、織ったりしてシート状にした後で、樹脂を含浸させます。これをプリプレグ といい、ものの形に成形して熱を加えると固まって、製品が出来上がります。
一方、短くカットした繊維を、樹脂などの中に混ぜ込み、強化材として使う場合も あります。

1996年の阪神・淡路大震災の復興工事では、橋脚の補強材として注目を集めました。 炭素繊維をコンクリートの橋桁に巻き付け、これに液状の樹脂を塗ったり吹き付けたりします。しばらくすると、樹脂が固まり、炭素繊維と一体化して、強固な壁となります。
プリプレグ
プリプレグ

用途は
そもそも軍用機に使われたのが最初で、今では、航空機・宇宙用途、スポーツ用途、工業用途などさまざまな分野に使用されています。

スポーツ用途では、ゴルフクラブのシャフト、テニスラケット、釣り竿などの身近な用具に使われています。
レーシングカー ゴルフシャフト ※当社の炭素繊維を使用したゴルフシャフトシリーズについては、専用ホームペー ジをご覧下さい。
http://mitsubishirayongolf.com
レーシングカー ゴルフシャフト  

工業用途では、印刷機用のロール、X線用天板、パソコンのハウジングをはじめ、高圧ガス容器などにも使われています。セメント補強剤、土木補修・建築補修などの需要も伸びています。
ロール CNGタンク 風力発電用風車
印刷機用のロール 天然圧縮ガス(CNG)タンク 風力発電用風車の翼

※炭素繊維に関してもっと詳しくは、こちらをご覧ください。  炭素繊維協会HPへ

製品情報/炭素繊維・複合材料、機能膜ほか/炭素繊維・複合材料《パイロフィル 》へ
炭素繊維・複合材料《パイロフィル》の専用サイトへ

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