[发明专利]由石墨和碳纤维增强碳构成的复合材料的连接件

权利要求书

1.用于连接石墨电极的连接件(10)，该连接件包括至少一个由石墨构成的区域(12)和至少一个由碳纤维增强碳构成的区域(14、14′)，其中，石墨含有低于10质量％的纤维和碳纤维增强碳含有高于20质量％的碳纤维。

2.按权利要求1所述的连接件(10)，其特征在于，石墨含有低于5质量％的纤维和优选不含纤维。

3.按权利要求1或2所述的连接件(10)，其特征在于，所述至少一个由碳纤维增强碳构成的区域(14、14′)至少部分地由所述至少一个由石墨构成的区域(12)包围。

4.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，所述至少一个由石墨构成的区域(12)是石墨体(12)，该区域内设有至少一个空隙(14、14′)，其中，在所述至少一个空隙(14、14′)中设有碳纤维增强碳。

5.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，在所述至少一个空隙(14、14′)中所设有的由碳纤维增强碳构成的材料与石墨体(12)通过粘结剂连接。

6.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，由碳纤维增强碳构成的材料中的碳纤维以织物或织物层合物的形式存在，其中所述织物层合物中重叠设置并相互连接多个织物层。

7.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，碳纤维增强碳构成的材料中碳纤维的质量比例高于20-80％，特别优选30-70％和非常特别优选40-60％。

8.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，所述至少一个空隙(14、14′)在连接件(10)的纵向上延伸并与连接件(10)的纵向呈横向地从石墨体(12)的外侧(16)向内延伸。

9.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，所述至少一个空隙(14、14′)在石墨体(12)的纵向上延伸至少50％，优选至少70％，特别优选至少90％和非常特别地优选100％。

10.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，所述至少一个空隙(14、14′)与石墨体(12)的纵向呈横向地从石墨体(12)的外侧(16)在石墨体(12)的外侧(16)与中轴(18)之间的距离上向内延伸10-低于100％，优选20-80％，特别优选30-70％和非常特别地优选40-70％。

11.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，所有空隙(14、14′)的总体积基于连接件(10)的总体积为5-75％，优选10-50％和非常特别地优选20-40％。

12.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，石墨体(12)具有2-50个空隙(14、14′)，优选具有2-32个空隙(14、14′)，特别优选具有5-32个空隙(14、14′)和最优选具有8-24个空隙(14、14′)，这些空隙利用碳纤维增强碳构成的材料填充。

13.按前述权利要求至少之一所述的连接件(10)，其特征在于，该连接件圆柱形地构造或以双截锥的形状构造。

14.用于制造按权利要求1-13之一所述连接件(10)的方法，该方法包括以下步骤：

i)提供不含或含有低于10质量％纤维的石墨体(12)，

ii)提供含有高于20质量％纤维的由碳纤维增强碳构成的材料，

iii)将石墨体(12)与由碳纤维增强碳构成的材料借助粘结剂连接，以及

iv)在步骤iii)中获得的结构上配备螺纹。

15.按权利要求14所述的方法，包括以下步骤：

a)提供石墨体(12)，其优选圆柱体或双截锥形状，

b)通过石墨体(12)的加工在石墨体(12)中设置至少一个空隙(14、14′)，

c)提供以所述至少一个空隙(14、14′)形式的碳纤维增强碳，

d)将粘结剂和碳纤维增强碳引入所述至少一个空隙(14、14′)中，

e)热处理在步骤d)中获得的结构，以及

f)在步骤e)中获得的结构上配备螺纹。

16.按权利要求14或15所述的方法，其特征在于，步骤e)中的热处理在100到300℃之间的温度下进行。