JPS58120510A - 熱分解炭素を析出させる方法 - Google Patents
熱分解炭素を析出させる方法Info
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- JPS58120510A JPS58120510A JP57003759A JP375982A JPS58120510A JP S58120510 A JPS58120510 A JP S58120510A JP 57003759 A JP57003759 A JP 57003759A JP 375982 A JP375982 A JP 375982A JP S58120510 A JPS58120510 A JP S58120510A
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- Japan
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- pyrolytic carbon
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は基材上に熱分解炭素を析出させる方法の改良
に係わるものである。
に係わるものである。
近年、熱分解炭素は、従来の焼結型成形炭素材にな伊、
新しい特性をもつ素材として注目され、種々の製法や、
用途の開発研究が行なわれている。
新しい特性をもつ素材として注目され、種々の製法や、
用途の開発研究が行なわれている。
中でも犬谷杉部氏による、熱分解炭素を析出させる原料
としてハロゲン化炭素水素を、使用は、！；００−１０
００℃の温度において、実用的な速度で炭素を析出させ
ることができ、注目されている。
としてハロゲン化炭素水素を、使用は、！；００−１０
００℃の温度において、実用的な速度で炭素を析出させ
ることができ、注目されている。
一方用途については、炭素を析出させる基材としてセラ
ミックス、金属、炭材など、既製の適当な材料、形状の
ものを対象とし、これを炭素で表面被覆し、その材料の
機能を改変したり、析出層を単独でとり出して新しい材
料として利用するなど、単体又は複合体の形で各種用途
に供することが考えられ、一部実用化の段階に入ってい
る。例えば生体用材料、宇宙航空機用材料、機械用材料
、電極などに適用されている。
ミックス、金属、炭材など、既製の適当な材料、形状の
ものを対象とし、これを炭素で表面被覆し、その材料の
機能を改変したり、析出層を単独でとり出して新しい材
料として利用するなど、単体又は複合体の形で各種用途
に供することが考えられ、一部実用化の段階に入ってい
る。例えば生体用材料、宇宙航空機用材料、機械用材料
、電極などに適用されている。
これらの用途において、炭素を析出させる基材の大きさ
は数咽程度の極めて小さいものから可成りの大きさのも
のにまでおよび、またその形状も単純なもの、複雑なも
のなど各種のものがある。
は数咽程度の極めて小さいものから可成りの大きさのも
のにまでおよび、またその形状も単純なもの、複雑なも
のなど各種のものがある。
一方、熱分解炭素の析出に際しては、従来法によれば１
ｓｏｏ℃以上の高温を要し、前記の低温熱分解法であっ
てもＳＯＯ℃以上の高温が必要である。この反応の本質
として、炭素析出は気相で行なわれ、かつこれが高温下
処理と相゛まって、一度に多数の基材を同一反応器内で
処理したり、或いは複雑な形状ｌｌを処理することは、
特に製品の均一性を確保する上で、工業上極めて困難で
あった。
ｓｏｏ℃以上の高温を要し、前記の低温熱分解法であっ
てもＳＯＯ℃以上の高温が必要である。この反応の本質
として、炭素析出は気相で行なわれ、かつこれが高温下
処理と相゛まって、一度に多数の基材を同一反応器内で
処理したり、或いは複雑な形状ｌｌを処理することは、
特に製品の均一性を確保する上で、工業上極めて困難で
あった。
本発明は上記のような制約を解消し、１回に多数の基拐
を同一反応器内で処理し、品質の均一な製品を得る方法
を提供することを目的とするものであって、その要旨と
するところは熱分解炭素を析出させる原料ガスの流通下
に、基材を加熱して基材上に熱分解炭素を析出させる方
法において、反応器内に複数の基材を多段に支持し、原
料ガスを、枝管を介して上記多段の各段に同時に供給す
ることを特徴とする基材上に熱分ｈイ炭素を析出させる
方法に存する。
を同一反応器内で処理し、品質の均一な製品を得る方法
を提供することを目的とするものであって、その要旨と
するところは熱分解炭素を析出させる原料ガスの流通下
に、基材を加熱して基材上に熱分解炭素を析出させる方
法において、反応器内に複数の基材を多段に支持し、原
料ガスを、枝管を介して上記多段の各段に同時に供給す
ることを特徴とする基材上に熱分ｈイ炭素を析出させる
方法に存する。
次に本発明方法を実施する装置を示す添付図面の説明と
併せて本発明を詳説する。
併せて本発明を詳説する。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例の縦断正面略
図であり、第２図はこの装置の反応器内に設置される基
材の架台の一例の斜視略図である。
図であり、第２図はこの装置の反応器内に設置される基
材の架台の一例の斜視略図である。
図中、ｌは反応器本体、コは加熱用の誘導コイル、３は
基材の架台、りは架台３の支持台、Ｓは基材、６は炭素
を析出させる原料ガスの導入管、６′は原料ガスの枝管
、７はガス排出管、ｇは熱電対、ワは架台の支柱、ＩＯ
は架台３に設けられた貫通孔、ｌｌは枝管を通すだめの
切込みである。
基材の架台、りは架台３の支持台、Ｓは基材、６は炭素
を析出させる原料ガスの導入管、６′は原料ガスの枝管
、７はガス排出管、ｇは熱電対、ワは架台の支柱、ＩＯ
は架台３に設けられた貫通孔、ｌｌは枝管を通すだめの
切込みである。
反応器本体ｌは図示していないが、冷却用ジャケットを
設け、反応処理中、水を通して冷却するのがよい。また
原料ガスの導入管６および枝管６′は単管でもよいが、
二重管とし、水のような冷媒を通すのがよい。
設け、反応処理中、水を通して冷却するのがよい。また
原料ガスの導入管６および枝管６′は単管でもよいが、
二重管とし、水のような冷媒を通すのがよい。
架台３は第１図では図が複雑化するのを避けるため、そ
の支持手段を省略しであるが、例えば第２図に示すよう
に各段の架台３を複数本の支柱デで支持し、これを支持
台ダの上に着脱自在に設置し得るようにしておくと修理
の際など、反応器本体からの取出しが便利である。架台
３には多数の貫通孔を設はガスの流通をよくする。
の支持手段を省略しであるが、例えば第２図に示すよう
に各段の架台３を複数本の支柱デで支持し、これを支持
台ダの上に着脱自在に設置し得るようにしておくと修理
の際など、反応器本体からの取出しが便利である。架台
３には多数の貫通孔を設はガスの流通をよくする。
架台３は図示のものでは３段としたが、その段数は所望
により増減する。そして各架台３上に基材Ｓをのせ、誘
導コイルコによって所望の温度に基材Ｓを加熱し、同時
に原料ガスをその寺入肯乙から送給する。原料ガスは枝
管６′によってそれぞれの架台上の基材に接触し、基材
上に炭素を析出する。基材はそれぞれの段について分岐
している枝管６′からの原料ガスに接するので、常に未
使用状態の原料ガスによ多処理され、従って何れの段の
架台上にある基材も常に一定の均一な炭素析出を受ける
。
により増減する。そして各架台３上に基材Ｓをのせ、誘
導コイルコによって所望の温度に基材Ｓを加熱し、同時
に原料ガスをその寺入肯乙から送給する。原料ガスは枝
管６′によってそれぞれの架台上の基材に接触し、基材
上に炭素を析出する。基材はそれぞれの段について分岐
している枝管６′からの原料ガスに接するので、常に未
使用状態の原料ガスによ多処理され、従って何れの段の
架台上にある基材も常に一定の均一な炭素析出を受ける
。
架台３の段数を増大させるときは、加熱用の大
誘導コイル設備がそれに対応して◆きくなるのざ
で、不発明者等の一部が癩きに提案した方法（特願昭３
り−７７７９９３号、特開昭５６−１．９２７０号）に
従って、加熱帯域を漸次移動させる方法、例えば誘導コ
イルを小さなものとし、これを適宜の機械的手段によっ
て原料ガスの流れ下手から上手に反応器本体に沿って漸
次移動させて加熱を行なうようにすると設備の巨大化が
回避できる。
り−７７７９９３号、特開昭５６−１．９２７０号）に
従って、加熱帯域を漸次移動させる方法、例えば誘導コ
イルを小さなものとし、これを適宜の機械的手段によっ
て原料ガスの流れ下手から上手に反応器本体に沿って漸
次移動させて加熱を行なうようにすると設備の巨大化が
回避できる。
なお、加熱は誘導加熱方式に限られず、その他の加熱方
式を採用してもよい。
式を採用してもよい。
本発明方法が適用される基材は、材質としては炭素材、
ガラス、セラミックス、各種単結晶体など、炭素析出温
度において、融解、分解することなく、原形を保持し、
所定の条件工匠所望の熱分解炭素を析出し得る固体材料
であれば如何なるものであってもよい。また基材の形状
は、ブロック状、パイプ状、棒状、平板状、粉状、粒状
、繊維状、フェルト状、その他複雑な形状のものなど、
いずれも可能である。
ガラス、セラミックス、各種単結晶体など、炭素析出温
度において、融解、分解することなく、原形を保持し、
所定の条件工匠所望の熱分解炭素を析出し得る固体材料
であれば如何なるものであってもよい。また基材の形状
は、ブロック状、パイプ状、棒状、平板状、粉状、粒状
、繊維状、フェルト状、その他複雑な形状のものなど、
いずれも可能である。
本発明方法で採用される炭素析出条件、即ち原料ガスの
種類、濃度、流量、加熱の方式、析出温度、時間等は従
来知られている、いかなる条件でもよく、そのなかから
目的に応じ適宜選択される。゛ 一般的には原料ガスとしては、炭化水素、ハロゲン化炭
化水素、ハロゲン含有炭化水素が使用され、加熱温度と
してはＳＯＯ〜３０００℃の温度が採られる。しかし反
応器材質の選択の容易さ、操作性、析出の容易さなどか
ら、前述のハロゲン化炭化水素を原料ガスとする低温熱
分解法が好適である。
種類、濃度、流量、加熱の方式、析出温度、時間等は従
来知られている、いかなる条件でもよく、そのなかから
目的に応じ適宜選択される。゛ 一般的には原料ガスとしては、炭化水素、ハロゲン化炭
化水素、ハロゲン含有炭化水素が使用され、加熱温度と
してはＳＯＯ〜３０００℃の温度が採られる。しかし反
応器材質の選択の容易さ、操作性、析出の容易さなどか
ら、前述のハロゲン化炭化水素を原料ガスとする低温熱
分解法が好適である。
以上のようにして本発明方法によれば、工業的に極めて
有利に熱分解炭素を析出させることができる。即ち従来
法では、基材は外界から遮断された反応器内に設置され
、これに原料ガス企供給しつつ基材の全体を加熱するこ
とにより硫材−Ｆに熱分解炭素を析出させるのである。
有利に熱分解炭素を析出させることができる。即ち従来
法では、基材は外界から遮断された反応器内に設置され
、これに原料ガス企供給しつつ基材の全体を加熱するこ
とにより硫材−Ｆに熱分解炭素を析出させるのである。
この従来法によれば複数の基材に炭素を析出させる場合
、基材の数が多くなるにつれて反応器、ひいては加熱装
置が巨大化することを避けることができない。また処理
される基材の数が増大し、ひいては反応器が巨大化する
と、反応器内の局所々々における原料ガスの濃度、組成
および流速等が変化し、そのため析出する熱分解炭素の
質的相違および析出速度が異ってくることは避けられず
、同一条件で同時に多数の基材への析出を高温で実施す
ることは技術上、極めて困難である。
、基材の数が多くなるにつれて反応器、ひいては加熱装
置が巨大化することを避けることができない。また処理
される基材の数が増大し、ひいては反応器が巨大化する
と、反応器内の局所々々における原料ガスの濃度、組成
および流速等が変化し、そのため析出する熱分解炭素の
質的相違および析出速度が異ってくることは避けられず
、同一条件で同時に多数の基材への析出を高温で実施す
ることは技術上、極めて困難である。
これに対し、本発明方法では、基材は反応ガス流に沿っ
て多段に設置されるので、反応器の空間を有効に利用す
ることにより加熱装置を格別大きくする必要がない。
て多段に設置されるので、反応器の空間を有効に利用す
ることにより加熱装置を格別大きくする必要がない。
また、単に基材を多段に設置し、その一端から原料ガス
を導入すると、ガスの下流域では熱分解すべき有効ガス
成分が減少し、上流、下流で均一な熱分解炭素を析出さ
せることができなくなる。本発明方法によれば、基材を
多段に設置しても、原料ガスは枝管を介して基材近くに
供給されるので、下流域においても未分解の原料ガスに
接し、均一な熱分解炭素を析出させることができる。
を導入すると、ガスの下流域では熱分解すべき有効ガス
成分が減少し、上流、下流で均一な熱分解炭素を析出さ
せることができなくなる。本発明方法によれば、基材を
多段に設置しても、原料ガスは枝管を介して基材近くに
供給されるので、下流域においても未分解の原料ガスに
接し、均一な熱分解炭素を析出させることができる。
次に本発明の詳細な説明する。
実施例１
添付図面に示す装置（架台の数３段）を用い、内径３０
ｒａｎ、深さｌ夕闇の黒鉛質るつぼを各段に３個づつ載
せシスー／、２−ジクロルエチレンを原料ガスとして使
用し、ガス流量７．１１７分、′ガス濃厚ｉ ３ ｇｉ
％ （アルゴンガス中）、加熱ｍｌ＃７０θ゛Ｃで熱
分解による炭素析出を行なわせ、上記るつぼの架台に接
する外底面を除く全表面に厚さｌθ０μの熱分解炭素を
析出させた。
ｒａｎ、深さｌ夕闇の黒鉛質るつぼを各段に３個づつ載
せシスー／、２−ジクロルエチレンを原料ガスとして使
用し、ガス流量７．１１７分、′ガス濃厚ｉ ３ ｇｉ
％ （アルゴンガス中）、加熱ｍｌ＃７０θ゛Ｃで熱
分解による炭素析出を行なわせ、上記るつぼの架台に接
する外底面を除く全表面に厚さｌθ０μの熱分解炭素を
析出させた。
得られたるつぼの炭素析出状態は各段とも均′−ただし
、架台は７段で、各段への原料供給ノズルをそれぞれ流
量調節可能なものとし、また、加熱用の６導コイルは前
記特願昭３弘−／ｌ’ｌタグ３け（特開昭！；Ａ−Ａ９
コｉｏ号）明細書に記載されているように、下方から上
方へ漸次移動させる方式のものを使用した。各架台には
それぞれ３個の黒鉛質るつぼ（内径３０ｒｒａｎ１深さ
／ｊｍ、）をのせ、実施例／と同様の条件で炭素を析出
させた。ただし、誘導コイルは１ｃｍ７時の速度でガス
上流側に移動させ、また、各段への原料供給は、その誘
導コイルの移動に従い、各段の原料供給ノズルを調節し
、誘導コイルにより加熱されている段へ順次流量’１．
／ｌ／分で行なった。
、架台は７段で、各段への原料供給ノズルをそれぞれ流
量調節可能なものとし、また、加熱用の６導コイルは前
記特願昭３弘−／ｌ’ｌタグ３け（特開昭！；Ａ−Ａ９
コｉｏ号）明細書に記載されているように、下方から上
方へ漸次移動させる方式のものを使用した。各架台には
それぞれ３個の黒鉛質るつぼ（内径３０ｒｒａｎ１深さ
／ｊｍ、）をのせ、実施例／と同様の条件で炭素を析出
させた。ただし、誘導コイルは１ｃｍ７時の速度でガス
上流側に移動させ、また、各段への原料供給は、その誘
導コイルの移動に従い、各段の原料供給ノズルを調節し
、誘導コイルにより加熱されている段へ順次流量’１．
／ｌ／分で行なった。
得られた製品の炭素析出状態を調べたが各段何れのもの
も均一であった。
も均一であった。
以上説明し、図面に示し、実施例に挙げたところは本発
明の理解を助けるだめの代表的例示に係わるものであり
、本発明はこれら例示に制限されるものでなく、発明の
要旨内でその他の変更、変形例をとることができるもの
である。
明の理解を助けるだめの代表的例示に係わるものであり
、本発明はこれら例示に制限されるものでなく、発明の
要旨内でその他の変更、変形例をとることができるもの
である。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例の縦断正面略
図、第２図は第１２図の装置に設置される基材の架台の
一例の斜視略図である。 図中、ｌは反応器本体、コは誘導コイル、３は基材の架
台、左は基材、６は原料ガスの導入管、６′は原料ガス
の枝管、７はガス排出管である。 出願人 三菱化成工業株式会社 薫 １ 図 第 ２ 図
図、第２図は第１２図の装置に設置される基材の架台の
一例の斜視略図である。 図中、ｌは反応器本体、コは誘導コイル、３は基材の架
台、左は基材、６は原料ガスの導入管、６′は原料ガス
の枝管、７はガス排出管である。 出願人 三菱化成工業株式会社 薫 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 熱分解炭素を析出させる原料ガスの流通下に、基材を加
熱して基材上に熱分解炭素を析出させる方法において、
反応器内に複数の基材を多段に支持し、原料ガスを、枝
管を介して上記多段の各段に同時に供給することを特徴
とする基材上に熱分解炭素を析出させる方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57003759A JPS58120510A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 熱分解炭素を析出させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57003759A JPS58120510A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 熱分解炭素を析出させる方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58120510A true JPS58120510A (ja) | 1983-07-18 |
| JPH0417887B2 JPH0417887B2 (ja) | 1992-03-26 |
Family
ID=11566098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57003759A Granted JPS58120510A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 熱分解炭素を析出させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58120510A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090191717A1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Ki-Hyun Kim | Atomic layer deposition apparatus |
| US7585483B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-09-08 | Statoil Asa | Method for the production of particulate carbon products |
| WO2011100722A3 (en) * | 2010-02-13 | 2011-12-29 | Roy Eward Mcalister | Induction for thermochemical processes, and associated systems and methods |
| US8318269B2 (en) | 2009-02-17 | 2012-11-27 | Mcalister Technologies, Llc | Induction for thermochemical processes, and associated systems and methods |
| US9617983B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-04-11 | Mcalister Technologies, Llc | Systems and methods for providing supplemental aqueous thermal energy |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113754A (en) * | 1974-07-09 | 1976-02-03 | Toyama Chemical Co Ltd | Shinkinaganma *44*3** okisoshikurohekishiru * fueniru ** ganma ketopuchirusan oyobi sonoenruinoseiho |
| JPS5143038A (en) * | 1974-10-09 | 1976-04-13 | Canon Kk | Karaaterebijonkamera |
-
1982
- 1982-01-13 JP JP57003759A patent/JPS58120510A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113754A (en) * | 1974-07-09 | 1976-02-03 | Toyama Chemical Co Ltd | Shinkinaganma *44*3** okisoshikurohekishiru * fueniru ** ganma ketopuchirusan oyobi sonoenruinoseiho |
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| US20090191717A1 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Ki-Hyun Kim | Atomic layer deposition apparatus |
| US8394201B2 (en) * | 2008-01-24 | 2013-03-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Atomic layer deposition apparatus |
| US8546270B2 (en) * | 2008-01-24 | 2013-10-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Atomic layer deposition apparatus |
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| US9617983B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-04-11 | Mcalister Technologies, Llc | Systems and methods for providing supplemental aqueous thermal energy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0417887B2 (ja) | 1992-03-26 |
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