黒鉛グラファイト素材のコート処理黒鉛材料の特性

  • 電話06-6599-9247
    カーボン製品のご相談
  • 関西カーボン加工ブログ
  • 関西カーボン加工facebook

黒鉛グラファイト素材のコート処理黒鉛材料の特性

コート処理黒鉛材料の特性

炭素(黒鉛グラファイト)の製造販売の関西カーボン加工株式会社の素材紹介内の「コート処理黒鉛材料の特性」のページです。 主に、黒鉛材料の表面の酸化摩耗や浸炭防止、発塵防止として、カーボン素材の性能を向上させる為に行われるコート処理の種類や特徴を紹介いたします。

セラミック材料の溶射処理

カーボンは大気中で使用をすると、400℃辺りから空気中の酸素と反応して昇華してしまいます。
カーボンにセラミックの溶射を行う事で、酸素との反応を抑えたり、金属との浸炭防止に繋がります。 また、溶射材料により溶湯の離型性もアップします。他にも、セラミック材料は絶縁物でカーボンは通電性がある為、絶縁被膜として使われることもあります。 溶射される材料や、被膜の厚さ、ご使用環境に合わせて、より良いご提案をさせて頂きます。

セラミック材料の溶射処理
セラミック材料の溶射処理
セラミック材料の溶射処理の主な使用用途
  • 金属熱処理用プレート
  • 工業炉ヒーター
  • 鋳造冶具
  • 半導体製造部品
  • パワーモジュール用ヒートシンク基板

コート処理黒鉛材料の種類

ガラス状カーボンコート処理

カーボンの表面に、ガラス状カーボンの被膜を施すコート処理です。 黒鉛材料の発塵を抑える効果や、液体や気体の不透過性を付与することができます。
特殊な樹脂をカーボンの基材に含浸して、高温炉でその樹脂を炭化する為、加工品にコート処理を施しても加工寸法に影響しないメリットがあります。
コート処理には3段階のグレードがあり「緻密処理=ガスの透過を抑制」「光沢処理=液体の透過を抑制」「含浸処理=発塵・コンタミ防止」となります。

ガラス状カーボンコート処理
ガラス状カーボンコート処理
ガラス状カーボンコート処理の主な使用用途
  • 医療器用のガラス成型用冶具
  • セラミックス成型用冶具
  • 高温および真空炉部品
  • 電子部品組立用治具
  • 蒸着用ルツボ

フッ素樹脂コート処理

樹脂の中でも耐熱性、耐薬品性、耐蝕性、非粘着性、低摩擦特性、不燃性という利点があるフッ素。 家庭用の調理器などにも使われている材料です。
一般的には260℃から-240℃までの温度変化に耐えられるフッ素は、カーボンに使われる用途は主に 炊飯器用や、フライパン、鍋などの調理器の発塵防止や、カーボンの隙間を埋めるために利用されています。

フッ素樹脂コート処理
フッ素樹脂コート処理
フッ素樹脂コート理の主な使用用途
  • 家庭用調理器、鍋など
  • 業務用炊飯釜、業務用鍋
  • 業務用調理器部品
  • 半導体製造装置
  • 航空宇宙産業機器

PBN(熱分解窒化ホウ素)コート処理

日本で初めてPBNの製造を成功されたのが「信越化学」様です。 カーボン製品にPBNのコート処理を施す事で、カーボンを侵食するガスが、カーボンに直接当たる事を防ぎ、長寿命化を図る事が出来ます。
PBNコートは、気相成長法(CVD法)によって施すします。 PBNは高純度で化学的に安定しており、不活性雰囲気中では1,500℃まで耐える材料です。 CVD法で作られているので、緻密でガスの透過が少なく、面方向に対する熱伝導率も高い素材になっています。

PBN(熱分解窒化ホウ素)コート処理
PBN(熱分解窒化ホウ素)コート処理
PBN(熱分解窒化ホウ素)コート処理の主な使用用途
  • 半導体エピタキシー用ルツボ
  • 半導体用高機能ヒーター
  • GaN, AlN単結晶製造装置内部品
  • 金属蒸着用ルツボ、ハースライナー

パイロリティックグラファイト(熱分解炭素黒鉛)コート処理

高温の真空炉中で、炭化水素を分解し気相成長方式(CVD法)で得られる被膜です。 面方向にカーボン分子が積層されている材料になります。 高温度で処理する材料ですので、純度が高く、不浸透性の材料でガスやパーティクルの発生が少ない材料です。 熱伝導率も高く、通常のグラファイトの数倍の能力があります。 熱分解黒鉛は、耐熱、耐酸化摩耗だけでなく、放熱用途でもよく用いられる材料です。

パイロリティックグラファイト(熱分解炭素黒鉛)コート処理
パイロリティックグラファイト(熱分解炭素黒鉛)コート処理
パイロリティックグラファイト(熱分解炭素黒鉛)コート処理の主な使用用途
  • 蒸着用ルツボ
  • スパッタリングターゲット
  • エッチャー電極
  • 高温ウエハサセプター
  • ウエハー加熱用ヒーター
  • イオン注入装置部品

SiC(炭化珪素)コート処理

SiCコートは、主に半導体のシリコンの加工工程で使用される皮膜処理になります。
シリコンの製造装置には、石英硝子とカーボン材料が大量に使われています。 石英硝子(Si02)は、シリコン・珪素(Si)と反応をして、SiO (一酸化ケイ素)を発生させます。 SiO (一酸化ケイ素)は不安定な状態で、SiO (一酸化ケイ素)が2つの状態であれば「2SiO→(Si02)+ Si」になります。 しかし炭素のある状態では、C02およびSiCとなり、カーボンを摩耗させてしまう状況にありました。
そこで、カーボンの表面にSiCの皮膜を作ることでシリコンとの反応を抑制し、カーボンの長寿命化をはかっています。
基本的にはカーボンの素材メーカーが、基材のカーボンの熱膨張率などを計算して施す処理となります。

SiC(炭化珪素)コート処理
SiC(炭化珪素)コート処理
SiC(炭化珪素)コート処理の主な使用用途
  • ダミーウエハ
  • CVD用サセプター
  • エッジング部品
TOPに戻る