構造補強から機能制御まで。

至純 PTFE は優れた化学的不活性性と低摩擦を備えていますが、長期間の圧力下ではコールドフローになりやすいです。ガスケットの厚さは時間の経過とともに減少し、最終的にはシールの信頼性に影響します。これは、高温バルブ、化学フランジ、半導体ガス ラインなどのシナリオで繰り返し発生する問題です。配合者が必要としているのは、PTFE の低摩擦と化学的不活性の利点を損なうことなく、低温流動を抑制する充填剤です。

等方性ピッチベースの炭素繊維粉砕粉末は、微細な耐圧縮性骨格として PTFE マトリックスに埋め込まれており、長期のクリープを軽減し、ガスケットの安定した厚さを維持するのに役立ちます。直径 13.5 μm は、約 7 μm の PAN ベースと比較して、より安定した圧縮サポートを提供します。同時に、炭素繊維自体は化学的に不活性であり、高温 (不活性雰囲気下で 2000°C まで) に耐性があり、PTFE システムとの適合性も良好です。高性能PTFEソフトガスケットによく使用される機能性フィラーです。

ゴムシール (O リング、ステムシール、ダイナミックシール) の高負荷、高サイクル条件には、より剛性の高いパッキンが必要です。中粒ピッチベースのトナーにより、ゴムの弾性回復力を維持しながらサポート剛性が向上します。アスベストフリーのフランジガスケットは、耐熱骨格としてアスベストの代わりにチョップドファイバーを使用しており、ヨーロッパおよびアメリカの規制に準拠する配合の標準的な選択肢です。

半導体ウェーハ、電子部品、可燃性化学物質、爆発物貯蔵庫はすべて静電気に非常に敏感です。蓄積された静電放電は、ウエハを破壊したり、可燃性環境では爆発を引き起こす可能性があります。しかし、ソリューション策は材料を金属のように導電性にすることではなく、新たな短絡や電気的安全性の問題を引き起こす可能性があります。本当に必要なのは、表面抵抗が 10⁶ – 10⁹ Ω の「ESD 安全ゾーン」です。これは、連続的な導電経路を形成せずに静電気をゆっくりと放電するのに十分です。

等方性ピッチ系炭素繊維の体積抵抗率は当然1～6mΩ・cmの範囲に収まります。フィラーとして、PPO/PPE/PEI やエポキシ/ポリウレタン コーティング マトリックスなどのエンジニアリング プラスチックに分散されます。通常、複合材料の表面抵抗は、重量比 5 ～ 15% で ESD 安全範囲に調整できます。ピッチ系粉末はストレート短繊維やカーボンブラックに比べて導電効率が高く（添加量が少なく）、色合わせへの影響が少ないため、明るくカラフルな用途に適しています。

半導体工場でウェーハを搬送するために使用される黒色のプラスチック製 IC トレイは、この種の材料の最も典型的な用途です。高剛性 (反りがない)、帯電防止 (ウェーハを保護)、清浄 (金属イオンを放出しない) の特性を備えています。配合設計に関しては、主なプラスチックは PPO/PPE、フィラーはピッチベースの炭素繊維粉末です。清浄度要件がより厳しい拡散炉関連のプラスチック部品やクリスタルボートキャリアの場合は、高度に精製されたバージョン (灰分 < 20 ppm) にアップグレードすることをお勧めします。

クリーン ルーム、エレクトロニクス工場、可燃性製品の倉庫の床には、継続的な静電気放電機能が必要です。ピッチベースのトナーをエポキシまたはポリウレタン床コーティングに添加すると、安定した表面抵抗 (10⁷ – 10⁹ Ω) と良好な耐摩耗性および耐薬品性が得られます。カーボンブラックの帯電防止床と比較して、ピッチ系充填材の色の影響が少なく、導電性を損なうことなく、さまざまな色の帯電防止床を製造できます。

自動車のブレーキパッドの表面温度は、激しいブレーキ条件下では瞬間的に 600°C を超えることがあります。配合エンジニアが要求する繊維相は、高温安定性 (分解または溶融しない)、化学的不活性 (フェノール樹脂、金属粉末などと反応しない)、および適度な熱伝導率 (熱放散はあるが熱減衰しない) の 3 つの条件を満たさなければなりません。等方性ピッチベースの炭素繊維は、3 つのカテゴリーすべてに当てはまります。中程度の長さのチョップドファイバーは、有機 (NAO) および半金属 (セミメタリック) ブレーキパッドの主流の選択肢であり、一般的な添加量は重量で 2 ～ 8% です。

クラッチライニングには、締結・離脱を繰り返す際にも安定した摩擦係数と滑らかな締結フィーリングを維持することが求められます。繊維長の選択によって、接合曲線の急峻さと緩やかさが決まります。中程度の長さのチョップト繊維は一般乗用車に適しており、長繊維は商用車や過酷な摩擦条件に適しています。ピッチ系繊維は、化学的不活性性と耐熱性により、長期の高周波接着下でも摩耗や脆化を防ぎ、アスベストの機能的代替品として適しています。

ピッチ系炭素繊維自体は、一定の自己潤滑性を持っています。ピッチ系粉末をフェノール樹脂やエポキシなどの熱硬化性樹脂またはエンジニアリングプラスチックマトリックスに添加すると、滑りペアの耐摩耗性と摩擦係数の安定性を大幅に向上させることができます。一般的な用途には、ポンプ ケーシングのライニング、バルブ ステム シール、ベアリング ブッシュなどがあります。これらは、高温の作業条件、クリーンな作業条件、およびグリース潤滑が使用できない食品グレードの用途に特に適しています。

FiberElite® チョップドファイバーは、アスベストフリーのブレーキパッド、クラッチ、およびガスケット配合物に適合する繊維相です。アスベスト規制を受けず、国内生産や世界への輸出に適しています。

等方性ピッチ系炭素繊維は配向性の低い乱層構造の炭素構造を持っています。この構造は機械的特性を支配しません（引張強度は高度に配向した黒鉛化繊維よりも低い）が、フォノン（熱振動）散乱が大幅に増加し、これは肉眼的には熱伝導率の低下（< 0.3 W/m・K）として現れます。 1000℃以上の運転条件下でも低い熱伝導率を維持し、炉内外の温度差を安定させるなど、まさに工業用高温断熱材に求められる特性です。

AYDは、内部でチョップドファイバーをニードルパンチ不織布技術によってソフトフェルトに加工し、次に樹脂を含浸、固化、炭化（用途によっては黒鉛化）させて硬質フェルト（硬質フェルト/成形断熱材）を形成します。エチレンタールから最終的な硬質フェルト部品に至るまでの一連のプロセス全体が社内で完了し、不純物の発生源はプロセス全体を通じて制御可能です。これは、半導体結晶成長熱場、単結晶シリコン炉、SiC 焼結炉など、厳格な清浄度要件があるシナリオに対する重要な供給能力です。