カーボン用途の広がり

前項で特殊炭素製品の用途を一覧したが、冶金用では工業炉メーカーなどへ発熱体、 高周波電極ホットプレスモールドや炉内の冶具部品などがある。特に最近ファインセラミック分野で、 例えばチッ化アルミなどの微粉を高温高圧(例えば2000℃、1000kg/cm2)で圧縮して固め、 新しい高性能材料を作ることが多くなった。これにホットプレス炉が使われ、C/Cモールドやカーボンパンチ棒などが増えている。

冶金用では他に自動車部品や超硬工具などの焼結金属製品の焼成炉で、トレイ、セッター、試料ケースなどのカーボン製品が 古くから使われている。更に冶金では近年半導体製造に多量のカーボンが使用されている。例えばシリコンの単結晶や 多結晶引き上げ装置などはカーボンのかたまりである。ルツボ、ヒーター、断熱材すべてカーボンである。 他に半導体のウエハー処理工程で使われるサセプターやホルダー類、 イオン注入装置の電極やマスク板など多岐に渡る。また、半導体用部品を作る型としてダミーウエハー用カーボン型や PBN(P-ボロンナイトライド)ルツボやボートなどのカーボン型などが増えている。
これらは何れもカーボンが耐熱性に優れ化学的に安定しているので使われている。

機械用も増えてこそいないが多くの分野で使われている。 特にメカニカルシール用途が多く、また軸受にもまだかなり使われている。これらはカーボンの摩擦が少ないという 性質が活かされている。電気用では、量産タイプのブラシは自動車、電車、家電などで大量に使用されている。 車のガラス窓の上下やミラー操作などには全てモーターが着いているが、それには全部ブラシが使われている。

電気用途では今後燃料電池や電気自動車電池のカーボン電極が有望といわれている。 材料、航空機のブレーキ用としてC/Cコンポジットを開発したり販売している。更に原子炉にも内外壁のタイルや核分裂反応の 制御材料としてカーボンが使われている。またカーボンが化学的に安定なことからアメリカでは十数年前から体内に埋め込んだ 心臓弁に使われている。

このようにカーボンはかなり昔から使われている古い材料であるが、前項で述べた素晴らしい性質があるため 新しい使い方がどんどん生まれてますます用途が拡大している。特に近年様々なハイテク分野で高温で処理する必要が増えており、 今後も更に広がると予想される。その上カーボン材料そのものも、昔からの天然黒鉛、人造黒鉛に加えて十数年前からは C/Cコンポジットやグラッシーカーボンなどの新しいカーボン材料が開発されてきた。

更に最近では黒鉛やダイヤモンドとは全く異なる新しい炭素分子が発見されている。 フラーレンというサッカーボールのような球状をしたものや、ナノチューブという管状の炭素分子である。 まだ研究レベルではあるが、カーボン材料や炭素分子自身新しいものが生まれており、今後まだまだ楽しみのある材料といえる。

▲ページのトップへ