Manufacture of Carbon Fiber Reinforced Carbon Composite Coil Spring by Preformed-Yarn Method

炭素繊維の繊維束内に, ピッチコークス, メソフェーズピッチ, および鱗片状コークスなどのマトリックス粉を包含させ, ポリプロピレンで被覆することによりプリフォームドヤーンを作製した. このプリフォームドヤーンを金属製の芯棒にらせん状に巻いてホットプレス成形することにより, 炭素繊維強化炭素製コイルスプリングの作製を行った. 炭素繊維に紡績糸を用いたプリフォームドヤーンを使用して作製したスプリングは, フィラメント糸を用いたものと比較して高いばね定数を示した. 紡績糸の体積含有率を35～75 vol%で変化させると, ばね定数は含有率が60 vol%のときに最も高い値を示した. マトリックス組成を変化させると, メソフェーズピッチが60 wt%, ピッチコークスが34.6 wt%, 燐片状コークスが6.4 wt%のときばね定数は最も高い値を示した. 一方, 繊維配向が二次元の炭素繊維強化炭素製ブロックから削り出して作製したコイルスプリングは, 非常に低いばね定数しか示さなかった.