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グラッシーカーボン加工事例

グラッシーカーボン(ガラス状炭素)の精密研磨加工 | 加工事例と素材の特徴・用途

このページでは、グラッシーカーボン(ガラス状炭素)の特徴や用途、TDCで行っているグラッシーカーボン(ガラス状炭素)の精密加工例をご紹介します。

TDCの超精密加工について、下記内容を記載したPDFカタログをダウンロードいただけます。
●表面粗さRa1nmを実現する超精密鏡面加工
●自社開発技術(高精度鏡面ロール・超精密鏡面金属箔・スペーサー/シムなど)
あわせてご覧くださいませ。
TDCカタログ

TDCのグラッシーカーボン(ガラス状炭素)の精密加工例

TDCにおけるグラッシーカーボン(ガラス状炭素)の精密加工例をご紹介します。
材質に応じた加工ノウハウと、これまで蓄積された研磨加工技術により、あらゆる精度で対応が可能です。他社で断られたグラッシーカーボン(ガラス状炭素)の加工案件も、ぜひ一度TDCにご相談ください。

その他材質についての加工実績は、下記ページよりご覧いただけます。
・TDCの表面粗さ実績一覧

精密加工例:グラッシーカーボンの鏡面基板

  • サイズ:ご希望のサイズにて
  • 仕様:Ra1nm以下
  • 材質:グラッシーカーボン
  • 加工内容:ご希望のサイズにてグラッシーカーボンの鏡面基板を製作いたします。また、仕様に応じて、平面度や平行度などの幾何公差を追加した高精度な基板も製作可能です。

グラッシーカーボン(ガラス状炭素)とは

グラッシーカーボン(ガラス状炭素)とは、樹脂に熱処理を加えてカーボン化させた黒色ガラス状の炭素素材です。
不活性雰囲気中では3000℃程度まで、空気中でも約400℃程度まで使用可能で、優れた電気伝導性を持つことから、主に半導体分野などで広く用いられています。

グラッシーカーボン(ガラス状炭素)の特徴

グラッシーカーボンには、以下の特徴があります。

【機械的・物理的特性】

  • 軽量で高強度
  • 熱膨張率が低く耐熱性に優れる
  • 気孔のない緻密な等方性組織

【電気的・熱的特性】

  • 導電性・熱伝導性を持つ
  • アウトガス(真空中でのガス放出)が少ない

【化学的特性】

  • 耐薬品性・耐腐食性に優れる
  • 高純度
  • 溶融ガラス、溶融金属が付着しにくい

【その他の特性】

  • 気密性が高く、ガス・液体を透過しにくい
  • 緻密で硬い構造のため、一般的な炭素素材(グラファイトなど)と比較して発塵が少ない
  • 表面はガラスのように滑らか

グラッシーカーボン(ガラス状炭素)の優位性と注意点

グラッシーカーボンには、以下のメリット・デメリットが挙げられます。

特性 優位性 注意点
耐食性 多くの薬液に対し、高い耐食性をもっています。 空気中では約400℃以上で酸化が進みます。
耐熱性 真空中・不活性雰囲気中では約3,000℃まで使用可能です。 応力がかかる状態では2,500℃を超えると塑性変形が始まります。また、局所的に急激な加熱が行われると、熱応力により破損に至る可能性があります。
清浄性(コンタミネーション) 高純度炭素材料であるため、金属元素による汚染はほぼありません。

材料表面は加工・取り扱いによって汚染される場合があるため、精密洗浄が必須です。

石英ガラスとのちがい

半導体分野で活用されるという点や性質から、グラッシーカーボンは石英ガラスと比較されることも多い素材です。

グラッシーカーボンと石英ガラスを比較した場合、物理特性などにおいて以下のような差が見られます。

特性 グラッシーカーボン(ガラス状炭素) 石英ガラス
かさ密度(kg/m3 1,530 2,200
曲げ強度(MPa) 150 50
ヤング率(GPa) 23 73
熱膨張係数(×10-6/℃) 3.7 0.5
比熱(J/gK) 0.75 0.8
熱伝導率(W/mK) 7 1.3
耐熱性 優良
電気伝導性
発塵性
ガス透過性

※ 数値は一般的な代表値です。製造方法や測定条件により変動する場合があります。

グラッシーカーボン(ガラス状炭素)の用途・活用される業界

グラッシーカーボンは耐薬品性や電気伝導性に優れ、ガス透過性も低いため、主に半導体分野において使用されています。

具体的な用途例は以下の通りです。

【半導体・液晶関連】

  • 半導体装置用部材
  • 液晶用部品
  • 基板ホルダー
  • サセプター
  • ガイドリング
  • エッチャー用電極
  • 洗浄用部材
  • ダミーウエハ(〜400mm)

【高温加工関連】

  • 熱処理治具
  • ガラス成形部材
  • ルツボ
  • 遮熱板
  • 保護管

【その他】

  • 燃料電池の電極

グラッシーカーボン(ガラス状炭素)の精密加工はTDCにご依頼ください

TDCは、これまで培ってきた研磨技術を用い、あらゆるグラッシーカーボンの精密加工に対応可能です。

他社で断られた精度での加工もお受けいたします。グラッシーカーボンの加工に関する課題をお持ちでしたら、ぜひTDCまでご相談ください。

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