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アセチレンの用途

1.太陽電池
物質に光を当てると電気が流れやすくなり、また、電気を発生する現象(光電効果)があるが半導体はこの光電効果にたいへん敏感でこれを利用したものが太陽電池である。種類としては結晶型シリコン、アモルファスシリコン(a-Si)、化合物半導体があり、最近はアモルファスシリコンが8割を占める。
太陽電池図のp層(窓層)に光があたると電気が流れるがそのp層にカーボンを入れてa-SiCとすると、より光透過性が良くなり性能が向上する。
製造方法は、プラズマCVD法、光CVD法等があるが、最近は光CVD法の研究熱が高まっており炭化水素源としてはメタン、アセチレンを用いる。
2.感光体用材料
複写機用感光体ドラムの表面に塗布する感光体材料
最近a-Siが感光体材料として脚光を浴びている。
a-Siにカーボンを入れると耐摩耗性等の性能が向上する。
3.SiC基盤
高温用半導体基盤として注目を集めている。
プロパンを使う合成方法が主流だが、最近はアセチレンを使ったときの合成温度がプロパンを使ったときよりも低いため注目され、アセチレンによる研究が盛んになりつつある。
4.ダイヤモンド状膜
CVD法などにより炭化水素ガスを分解して基盤上にダイヤモンド状膜を得る。ダイヤモンドは硬いだけでなく、電気絶縁体でありながら熱をよく伝え、銅の数倍にも達する熱伝導率を示す。
しかも、不純物をドープすれば半導体化することもできる。
このため、工具や刃物のコーティングの他超LSIといった発熱の激しい素子の放熱基盤などへの利用が大きくひらけている。
新しい動きとして、アセチレン酸素炎中でダイヤモンドを合成出来ることが判り、今後の動向が注目されている。
5.表面コーティング
CVD法などにより工具、刃物、時計の部品等の表面にTiC、TiNCその他金属の炭化物でコーティングをし、耐摩耗性の向上、または色彩の良いものを得る。
実用例として、電気カミソリの刃のコーティング、眼鏡フレームのコーティング等に高純度アセチレンが使用されている。
6.ポリアセチレン
導電性高分子の代表的なもの。
本来高分子は非導電性であるが、連続したΦ結合を有することにより自由電子が存在し、導電性を有することが出来る。また、微量の不純物をドープすることによりいろいろな性質を有することが出来る。
ポリアセチレンは最も単純にして基本的な構造を有するため、導電構造の解明、導電率の向上等の研究に多く利用されている。
ポリアセチレンの応用例としては次のようなものが考えられている。

  • バッテリーの電極材料
  • 電磁波シールド材
  • 光機能素子
  • 半導体素子
  • 表示素子
  • 各種センサー
7.原子吸光用アセチレン

8.CVD法の炭素源として

9.その他カーボン源
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