カーボンの紹介

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炭素製品の概要

炭素とは、原子番号 6、元素記号 C の元素です。

有機物の主な構成元素は炭素であり、ほとんどの有機物は炭素化合体として存在しています。これらの有機物を不活性雰囲気の環境下で加熱(800℃〜1000℃)すると、熱的に分解され炭素が得られます(炭素を空気中で加熱すると、400〜500℃あたりから酸化が始まり蒸発します)。これらから得られた炭素は、石炭・コークス・木炭・煤(すす)のように、微小な黒鉛結晶の構造をした不規則な炭素の集合体であるため、無定形炭素と呼びます。また、ほとんどの有機物は炭素の原料にもなり、様体は気相・液相・固相とありますから、多種多様の無定形炭素が存在することになります。

また、規則的な原子配列を持つ炭素の結晶体については、ダイヤモンド・グラファイト(黒鉛)・グラフェンなど炭素の同素体があり、無定形炭素と区別して扱われます。これら炭素の同素体は、炭素原子の結合状態により性質が大きく異なります。例えば、グラファイトは炭素の原子が横方向に結合しているシート状のものが積層している構造なので、水平方向の力に弱いですが、ダイヤモンドは炭素の原子同士が3次元的に結合しているので、どの方向からの圧力にも耐えることが出来ます。電気的性質を見ると、グラファイトは電気を通しやすい電気伝導体ですが、ダイヤモンドは広いエネルギーギャップを持つため絶縁体です。

これらを総称して「炭素製品」あるいは「カーボン製品」と呼び、同じ炭素製品の中でも大きさ・形状・特性値などにより、かなり多くの種類に分類されています。一見して分かりづらいと思える炭素製品でも、大きく分ければ上記の「無定形炭素」と「炭素の同素体」、そして、「炭素製品と他素材の複合材」くらいしか存在しないので、使用用途から絞って行けば目的の炭素製品が必ず見つかるはずです。

一般に“カーボン”というと、フォーミュラ・ワン(F1:世界最高峰自動車レース)や航空機の機体などに使用されているCFRP(炭素繊維強化プラスチック)を指すことも多い様ですが、CFRPは炭素繊維の束とプラスチックの複合素材であり、弊社が取り扱うカーボン製品の一部の素材になります。また、カーボングラファイト(黒鉛)という素材は、鉛筆の芯(黒鉛粉末と粘土を捏ねて成形・焼成したもの)というグラファイトの応用製品が身近にありますので、大体どんな材質なのか想像できると思います。

弊社では高純度のカーボングラファイトを中心に、様々なタイプの炭素製品を取り扱っています(材質を指定する際にはご留意ください)。また、カーボンの材質が不明な場合は、お客様より伺った用途や使用条件等の情報をもとに、材質選定にもご協力させて頂きます。先ずはお気軽にお問い合わせ下さい。

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炭素および炭素材について

炭素材および炭に関連した物質を、リストアップしたものです。※ 太字は弊社取扱い品

  • 炭素(たんそ):原子番号 6・元素記号Cの元素
  • カーボン(Carbon):英語で炭素の意味
  • 黒鉛(こくえん):炭素の同素体。黒い鉛と書くが鉛成分は含まれていない
  • 黒煙(こくえん):有機物が不完全燃焼の時に発生する煙で、炭素が主成分
  • グラファイト(Graphite):英語で黒鉛の意味
  • 石墨(せきぼく):黒鉛からなる天然の鉱物。鉛筆の芯にも使用されるので石墨と呼ぶ
  • 黒鉛粉末:天然黒鉛または人造黒鉛を粉末状に粉砕し分級したもの
  • 木炭(もくたん):木材を炉の中で蒸焼きにしたもの。低規則性炭素
  • 石炭(せきたん):化石燃料。人造黒鉛の原料にもなる
  • 活性炭(かっせいたん):木材や椰子殻などの有機物を、固相のまま炭素化したもの
  • 墨(すみ):油煙や松煙などから採取した煤(スス)を膠(ニカワ)で練り固めたもの
  • 炭(すみ):狭義では木炭・竹炭など、広義では炭素を主成分とする燃料全般を指す
  • ダイヤモンド:炭素の同素体。原子の結合状態が密で硬度が高い
  • 炭素繊維:ポリアクリルニトリル繊維やピッチ系繊維を高温で焼成し炭素化したもの
  • CFRP(炭素繊維強化プラスチック):炭素繊維と樹脂の複合素材
  • 植物性炭素繊維:綿花やセルロースなどの植物繊維を高温で焼成し炭素化したもの
  • C/Cコンポジット(シーシーコンポジット):炭素繊維と炭素の複合素材
  • カーボンブラック:無定形炭素質の微粒子。主にゴムの原料で使われる
  • 炭素鋼:鉄と炭素の合金
  • 二酸化炭素:炭素の酸化物(気体は炭酸ガス・固体はドライアイス)
  • グラフェン:炭素の同素体
  • フラーレン:炭素の同素体(新素材)
  • カーボンナノチューブ:炭素の同素体(新素材)
  • カーボンナノホーン:炭素の同素体(新素材)