ガラス質炭素るつぼは、セラミック炭素ベースの材料から作られています。黒色ガラスのような外観で、壊れやすい。閉じた微細孔を持ち、ガスを通さない。 ガラス質カーボンは、熱伝導率が比較的良いので、熱衝撃に強いです。ガラス質カーボンは、ガラス状炭素と呼ばれることもある。
ガラス質カーボンは黒鉛結晶に類似しているが、非常に大きな無秩序とサブミクロンの空隙を持つ。黒鉛結晶の理論密度が2.25gm/ccであるのに対し、1.51gm/ccと低い密度を持っている。ガラス質カーボンは、2500℃以上で処理すると、結晶構造がごくわずかに変化する珍しいものである。
Almath Crucibles は、グレード A のみの品質のガラス質カーボンを提供します。グレードAのガラス質カーボンの熱処理時の動作温度は2500℃です。通常の使用温度は2000℃で、非酸素雰囲気では2800℃まで使用可能ですが、この最高温度では硝子質炭素の特性のいくつかが変化する可能性があります。
グレードAは最も使いやすく、最も一般的なグレードです。
ガラス質カーボンのグレードAは、熱サイクル中の寸法がより安定しており、温度の急激な変化が起こりうる場合や、最高使用温度が1000℃を超える場合に好まれます。
グレード A プロパティ |
価値 |
---|---|
最高使用温度 | 2000 oC |
電気抵抗率 | 42 x 10-4 オームcm |
見かけ上の空隙率 | 1.0 - 3.0% |
熱膨張係数 (20 - 200)oC) | 2.0 - 2.2 x 10-6/oC |
熱伝導率(30o) | 5.8W/mK |
見かけ密度 | 1.51 gm/cc |
灰分含有量 | < 5 ppm |
透磁率 | 10-10 ~ 10-12 センチメートル2/秒 |
ショア硬度 | 100 - 1101 |
ヤング率1 | 29,500〜32,400MPa |
曲げ強さ1 | 147MPa |
シャルピー衝撃値 | 2.1~3.6kgf.cm/cm2 |
1 4点曲げ試験、試験片形状:円形ロッド、直径3mm、長さ60mm
ガラス状炭素の耐化学腐食性
- 40%のフッ化水素酸、25oC、体重減少 < 1ヶ月で1%
- 95%での硫酸、150oC、6ヶ月で0.2%の体重減少
- 52% の硝酸、75oC、6ヶ月で2.5%の体重減少
- 93% の硝酸、25oC、体重減少 < 1ヶ月で1%
- 800℃の溶融に使用するルツボoメーカートーチに直接C
- 炭酸ソーダ混合(Na+K)、パイロサルフェート-ルツボ内浸食なし、外部酸化による重量減少は、直径35mm×35mmルツボ(重量10g)で30分間に約50mg。
ガラス質カーボンは、臭素、塩酸、フッ酸、硝酸、硫酸、クロム酸、溶融苛性アルカリ、溶融重硫酸カリウム、溶融フッ化カルシウムおよび硝酸、過酸化水素、硝酸および塩素酸カリウムなどの試薬による攻撃に対して非常に強い耐性があります。
ガラス質カーボンの用途としては、以下のようなものがある。
- III-V族半導体の作製と結晶成長。
- 無酸素単結晶シリコンの製造。
- 分光器とポーラログラフィーの電極。
- 実験用のビーカー、洗面器、ボート、酸や苛性アルカリを扱う容器など。
- ガラスやカーボンのジョイントやピース、マンドレルなど、ガラス加工に必要な装置。
- 蒸気燃料とロケットノズル。
- 外科用、医療用アプリケーション。
- マイクロホン電極とリレー接点。
などなど・・・。