JPH05125660A - 熱分解炭素複合材および高温炉用断熱材 - Google Patents
熱分解炭素複合材および高温炉用断熱材Info
- Publication number
- JPH05125660A JPH05125660A JP3309749A JP30974991A JPH05125660A JP H05125660 A JPH05125660 A JP H05125660A JP 3309749 A JP3309749 A JP 3309749A JP 30974991 A JP30974991 A JP 30974991A JP H05125660 A JPH05125660 A JP H05125660A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- heat insulating
- thermally decomposed
- insulating material
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は断熱効果がすぐれており、カーボ
ン粒子による汚染もない熱分解炭素複合材および高温炉
用断熱材の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の熱分解炭素複合材は、炭素質繊維
製品の表面に気相蒸着法で熱分解グラファイトを被覆し
ていることを特徴とするものであり、この高温炉用断熱
材はこの熱分解炭素複合材からなることを特徴とするも
のである。
ン粒子による汚染もない熱分解炭素複合材および高温炉
用断熱材の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の熱分解炭素複合材は、炭素質繊維
製品の表面に気相蒸着法で熱分解グラファイトを被覆し
ていることを特徴とするものであり、この高温炉用断熱
材はこの熱分解炭素複合材からなることを特徴とするも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱分解炭素複合材、特に
は炭素質繊維製品に熱分解グラファイトを被覆すること
により断熱効果を改善し、カーボン粒子による汚染を防
止することのできる熱分解炭素複合材およびこれよりな
る高温炉用断熱材に関するものである。
は炭素質繊維製品に熱分解グラファイトを被覆すること
により断熱効果を改善し、カーボン粒子による汚染を防
止することのできる熱分解炭素複合材およびこれよりな
る高温炉用断熱材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体処理用の高温炉としては、断熱材
としてカーボンフェルトを使用したものが使用されてい
る。しかし、このカーボンフェルトは本来粒子間結合が
弱く、構造的にも疎密であるために変形し易く、取扱い
の難しいものであるし、高温では強度的に弱くなる傾向
がある。
としてカーボンフェルトを使用したものが使用されてい
る。しかし、このカーボンフェルトは本来粒子間結合が
弱く、構造的にも疎密であるために変形し易く、取扱い
の難しいものであるし、高温では強度的に弱くなる傾向
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、このカー
ボンフェルトにはハンドリングミスや長期の使用、また
は腐触性ガスの存在などによりカーボンフェルト自体が
劣化するという問題点があり、これにはまたその劣化に
よりカーボン粉末が発生し、これが雰囲気を汚染する
し、このカーボン粉末が製品に混入すると、半導体産業
では抵抗値の変化などが発生するという欠点もあり、こ
のような不利を伴なわない高温炉用断熱材が求められて
いる。
ボンフェルトにはハンドリングミスや長期の使用、また
は腐触性ガスの存在などによりカーボンフェルト自体が
劣化するという問題点があり、これにはまたその劣化に
よりカーボン粉末が発生し、これが雰囲気を汚染する
し、このカーボン粉末が製品に混入すると、半導体産業
では抵抗値の変化などが発生するという欠点もあり、こ
のような不利を伴なわない高温炉用断熱材が求められて
いる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した熱分解炭素複合材およびこれよりなる高温炉
用断熱材に関するものであり、これは炭素質繊維製品の
表面に気相蒸着で熱分解グラファイトを被覆しているこ
とを特徴とする熱分解炭素複合材、およびこれより作ら
れた高温炉用断熱材を要旨とするものである。
を解決した熱分解炭素複合材およびこれよりなる高温炉
用断熱材に関するものであり、これは炭素質繊維製品の
表面に気相蒸着で熱分解グラファイトを被覆しているこ
とを特徴とする熱分解炭素複合材、およびこれより作ら
れた高温炉用断熱材を要旨とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明者らは
カーボンフェルトの改質法について種々検討した結果、
炭素質繊維製品の表面を熱分解グラファイト（以下ＰＧ
と略記する）で被覆すると、ＰＧ面が滑らかな膜で非常
に緻密質な鏡面となるし、このＰＧ面は強度も大きく、
耐熱性のすぐれたものであることから、炭素質繊維製品
からのカーボン粒子の飛散がなくなるし、複合材で作ら
れたものはハンドリングミスで劣化することもなく、寿
命の長いものになるということを見出し、このものの断
熱材への応用、この断熱炉を用いた化学的気相蒸着法
（ＣＶＤ法）などの研究を進めて本発明を完成させた。
以下にこれをさらに詳述する。
カーボンフェルトの改質法について種々検討した結果、
炭素質繊維製品の表面を熱分解グラファイト（以下ＰＧ
と略記する）で被覆すると、ＰＧ面が滑らかな膜で非常
に緻密質な鏡面となるし、このＰＧ面は強度も大きく、
耐熱性のすぐれたものであることから、炭素質繊維製品
からのカーボン粒子の飛散がなくなるし、複合材で作ら
れたものはハンドリングミスで劣化することもなく、寿
命の長いものになるということを見出し、このものの断
熱材への応用、この断熱炉を用いた化学的気相蒸着法
（ＣＶＤ法）などの研究を進めて本発明を完成させた。
以下にこれをさらに詳述する。
【０００６】
【作用】本発明は熱分解炭素複合材および高温炉用断熱
材に関するもので、これは炭素質繊維製品の表面に気相
蒸着でＰＧを被覆してなるＰＧ複合材およびこれを用い
てなる高温炉用断熱材を要旨とするものであるが、この
ＰＧ複合材は強度も大きく、耐熱性もすぐれているの
で、これは高温炉用断熱材として有用とされるものであ
り、このものは半導体処理用炉、ＣＶＤ用炉などとして
有用とされる。
材に関するもので、これは炭素質繊維製品の表面に気相
蒸着でＰＧを被覆してなるＰＧ複合材およびこれを用い
てなる高温炉用断熱材を要旨とするものであるが、この
ＰＧ複合材は強度も大きく、耐熱性もすぐれているの
で、これは高温炉用断熱材として有用とされるものであ
り、このものは半導体処理用炉、ＣＶＤ用炉などとして
有用とされる。
【０００７】本発明のＰＧ複合材を製造するために使用
される炭素質繊維製品は有機高分子繊維を 800〜 3,000
℃で加熱処理して得た炭素繊維を成形して得た板状のも
のとされ、一般にカーボンフェルトと呼ばれているもの
であるが、このものは嵩密度が0.03〜0.5g/cm3で厚みが
0.1〜10cmのものとすればよいが、嵩密度が0.1g/cm3未
満のものは強度が弱く、0.2g/cm3より多いものは断熱効
果が減少するので、これは嵩密度が好ましくは 0.1〜0.
2g/cm3 で厚みが１〜５cm程度のものとすることがよ
い。
される炭素質繊維製品は有機高分子繊維を 800〜 3,000
℃で加熱処理して得た炭素繊維を成形して得た板状のも
のとされ、一般にカーボンフェルトと呼ばれているもの
であるが、このものは嵩密度が0.03〜0.5g/cm3で厚みが
0.1〜10cmのものとすればよいが、嵩密度が0.1g/cm3未
満のものは強度が弱く、0.2g/cm3より多いものは断熱効
果が減少するので、これは嵩密度が好ましくは 0.1〜0.
2g/cm3 で厚みが１〜５cm程度のものとすることがよ
い。
【０００８】本発明のＰＧ複合材は、この炭素質繊維製
品にＰＧを被覆することによって得ることができるが、
このＰＧ複合品は上記した炭素質繊維製品をメタン、プ
ロパン、ベンゼンなどの炭化水素雰囲気下に設置し、こ
れを10トール以下の減圧に保持し、これを 1,200〜 2,2
00℃に加熱してこの炭化水素類をＣＶＤ法などで熱分解
させ、ここに生成したＰＧを炭素質繊維製品の表面に被
覆させればよいが、このＰＧ膜は滑らかな膜で非常に緻
密質な鏡面となるし、このＰＧは強度が大きく、すぐれ
た耐熱性を示す。
品にＰＧを被覆することによって得ることができるが、
このＰＧ複合品は上記した炭素質繊維製品をメタン、プ
ロパン、ベンゼンなどの炭化水素雰囲気下に設置し、こ
れを10トール以下の減圧に保持し、これを 1,200〜 2,2
00℃に加熱してこの炭化水素類をＣＶＤ法などで熱分解
させ、ここに生成したＰＧを炭素質繊維製品の表面に被
覆させればよいが、このＰＧ膜は滑らかな膜で非常に緻
密質な鏡面となるし、このＰＧは強度が大きく、すぐれ
た耐熱性を示す。
【０００９】しかし、このＰＧ膜の厚さは10μm 未満で
は断熱効果が不充分となるし、基材としての炭素質繊維
製品のピンホールからのカーボン粒子の飛散による炉内
汚染を充分に防ぐことができず、 500μm 以上とするに
は反応時間が長くかかりすぎて価格的にも不利となるの
で、10〜 500μm の範囲とすることがよいが、この好ま
しい範囲は20〜 200μm とされる。
は断熱効果が不充分となるし、基材としての炭素質繊維
製品のピンホールからのカーボン粒子の飛散による炉内
汚染を充分に防ぐことができず、 500μm 以上とするに
は反応時間が長くかかりすぎて価格的にも不利となるの
で、10〜 500μm の範囲とすることがよいが、この好ま
しい範囲は20〜 200μm とされる。
【００１０】また、このようにして作られたＰＧ複合材
はＰＧが上記したような物性をもつものであり、断熱効
果のすぐれたものであるので、高温炉用断熱材として有
用とされる。なお、このＰＧ複合材からなる高温炉用断
熱材を取りつけた高温炉は半導体処理用として有用とさ
れるほか、これはまた化学気相蒸着反応（ＣＶＤ）法に
よる各種ＣＶＤ製品の製造、さらにはアンモニアとハロ
ゲン化ほう素とのＣＶＤ反応による熱分解窒化ほう素
（以下ＰＢＮと略記する）の製造にも有用とされる。
はＰＧが上記したような物性をもつものであり、断熱効
果のすぐれたものであるので、高温炉用断熱材として有
用とされる。なお、このＰＧ複合材からなる高温炉用断
熱材を取りつけた高温炉は半導体処理用として有用とさ
れるほか、これはまた化学気相蒸着反応（ＣＶＤ）法に
よる各種ＣＶＤ製品の製造、さらにはアンモニアとハロ
ゲン化ほう素とのＣＶＤ反応による熱分解窒化ほう素
（以下ＰＢＮと略記する）の製造にも有用とされる。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例 カーボンフェルト製の基体を電気炉内に設置し、この炉
に真空ポンプを接続して炉内を１トールに減圧し、ここ
にメタンガス１リットル／分と水素ガス２リットル／分
との混合ガスを供給し、 2,000℃で３時間反応させて、
この基体にＰＧコーティングを行ない、カーボンフェル
ト製基体の上にＰＧを約50μm の厚さに被覆した。
に真空ポンプを接続して炉内を１トールに減圧し、ここ
にメタンガス１リットル／分と水素ガス２リットル／分
との混合ガスを供給し、 2,000℃で３時間反応させて、
この基体にＰＧコーティングを行ない、カーボンフェル
ト製基体の上にＰＧを約50μm の厚さに被覆した。
【００１２】ついでこのＰＧコーティングした基体を電
気炉内に断熱材として設置するとともに、この炉内に直
径 150mmφ、高さ 200mmの円筒型グラファイト基体を置
き、この炉に真空ポンプを接続して炉内を１トールに減
圧しながら、ここに三塩化ほう素１リットル／分とアン
モニアガス２リットル／分との混合ガスを供給し、 1,9
00℃で30時間反応させて基体上にＰＢＮを成長させたの
ち、ガスの供給を停止し、冷却後これを炉から取出し、
基体からＰＢＮを剥離したところ、厚さ 1.5mmのＰＢＮ
製ルツボが得られたが、このものは洗浄、乾燥後、透過
光をあてて観察したところ、ルツボ全体は微黄色でＰＢ
Ｎ層内にカーボン粒子の付着は認められなかった。
気炉内に断熱材として設置するとともに、この炉内に直
径 150mmφ、高さ 200mmの円筒型グラファイト基体を置
き、この炉に真空ポンプを接続して炉内を１トールに減
圧しながら、ここに三塩化ほう素１リットル／分とアン
モニアガス２リットル／分との混合ガスを供給し、 1,9
00℃で30時間反応させて基体上にＰＢＮを成長させたの
ち、ガスの供給を停止し、冷却後これを炉から取出し、
基体からＰＢＮを剥離したところ、厚さ 1.5mmのＰＢＮ
製ルツボが得られたが、このものは洗浄、乾燥後、透過
光をあてて観察したところ、ルツボ全体は微黄色でＰＢ
Ｎ層内にカーボン粒子の付着は認められなかった。
【００１３】比較例 上記した実施例におけるＰＧコーティングしたカーボン
フェルト製の基体をＰＧコーティングしないものとする
ほかは実施例と同様に処理してＰＢＮルツボを作り、こ
れに透過光をあてて観察したところ、このものはＰＢＮ
層内に 0.1〜0.5 μm 程度の黒いカーボンの斑点状のも
のが数多く見られ、その数は１個/cm2程度であった。
フェルト製の基体をＰＧコーティングしないものとする
ほかは実施例と同様に処理してＰＢＮルツボを作り、こ
れに透過光をあてて観察したところ、このものはＰＢＮ
層内に 0.1〜0.5 μm 程度の黒いカーボンの斑点状のも
のが数多く見られ、その数は１個/cm2程度であった。
【００１４】
【発明の効果】本発明は熱分解炭素複合材および高温炉
用断熱材に関するものであり、これは前記したように炭
素質繊維製品の表面に気相蒸着でＰＧを被覆しているこ
とを特徴とするＰＧ複合材およびこれを用いている高温
炉用断熱材を要旨とするものであるが、このＰＧが緻密
質の鏡面で耐熱性のすぐれたものであり、これは炭素質
繊維製品に密着するので、このＰＧ複合材およびこれよ
りなる高温炉用断熱材はすぐれた断熱効果を示すし、こ
れはまた炭素質繊維製品から発生する炭素粉の飛散がこ
のＰＧ被覆で防止されるので、このものは半導体処理用
炉、またＣＶＤ炉などとして有用とされる。
用断熱材に関するものであり、これは前記したように炭
素質繊維製品の表面に気相蒸着でＰＧを被覆しているこ
とを特徴とするＰＧ複合材およびこれを用いている高温
炉用断熱材を要旨とするものであるが、このＰＧが緻密
質の鏡面で耐熱性のすぐれたものであり、これは炭素質
繊維製品に密着するので、このＰＧ複合材およびこれよ
りなる高温炉用断熱材はすぐれた断熱効果を示すし、こ
れはまた炭素質繊維製品から発生する炭素粉の飛散がこ
のＰＧ被覆で防止されるので、このものは半導体処理用
炉、またＣＶＤ炉などとして有用とされる。
Claims (6)
- 【請求項１】炭素質繊維製品の表面に気相蒸着で熱分解
グラファイトを被覆していることを特徴とする熱分解炭
素複合材。 - 【請求項２】熱分解グラファイト被覆層の厚みが10〜50
0 μmである請求項１に記載した熱分解炭素複合材。 - 【請求項３】炭素質繊維製品が嵩密度0.03〜0.5g/cm3の
ものである請求項１に記載した熱分解炭素複合材。 - 【請求項４】請求項１に記載した熱分解炭素複合材を断
熱材としてなる高温炉用断熱材。 - 【請求項５】請求項４の高温炉用断熱材を用いた炉中に
おいて、化学気相蒸着を行なう化学気相蒸着品の製造方
法。 - 【請求項６】請求項４の高温炉用断熱材を用いた炉中に
おいて、アンモニアとハロゲン化ほう素とを化学気相蒸
着させる熱分解窒化ほう素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3309749A JPH05125660A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 熱分解炭素複合材および高温炉用断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3309749A JPH05125660A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 熱分解炭素複合材および高温炉用断熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125660A true JPH05125660A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17996834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3309749A Pending JPH05125660A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 熱分解炭素複合材および高温炉用断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05125660A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012167298A3 (de) * | 2011-06-09 | 2013-07-04 | Helfenberger Immobilien Llc & Co Textilforschungs- Und Entwicklungs Keg | Textiles flächengebilde |
| CN103601170A (zh) * | 2013-08-29 | 2014-02-26 | 北京思达医用装置有限公司 | 一种实现稳态过程的热解炭材料制备系统 |
| CN106948169A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-14 | 西北工业大学 | 一种石墨烯掺杂热解碳的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626973A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-13 | 工業技術院長 | 高導電性繊維の製造方法 |
| JPS62182160A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-08-10 | ソシエテ ヨ−ロペンヌ ドウ プロピユルシヨン，ソシエテ アノニム | 炭素−炭素複合材料 |
| JPH02210060A (ja) * | 1988-03-30 | 1990-08-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 高黒鉛化繊維の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP3309749A patent/JPH05125660A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626973A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-13 | 工業技術院長 | 高導電性繊維の製造方法 |
| JPS62182160A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-08-10 | ソシエテ ヨ−ロペンヌ ドウ プロピユルシヨン，ソシエテ アノニム | 炭素−炭素複合材料 |
| JPH02210060A (ja) * | 1988-03-30 | 1990-08-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 高黒鉛化繊維の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012167298A3 (de) * | 2011-06-09 | 2013-07-04 | Helfenberger Immobilien Llc & Co Textilforschungs- Und Entwicklungs Keg | Textiles flächengebilde |
| CN103601170A (zh) * | 2013-08-29 | 2014-02-26 | 北京思达医用装置有限公司 | 一种实现稳态过程的热解炭材料制备系统 |
| CN106948169A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-14 | 西北工业大学 | 一种石墨烯掺杂热解碳的制备方法 |
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