最先端研究

自動車の燃費向上に役立つ炭化ケイ素とは

炭化ケイ素は炭素の結晶であるダイヤモンドと、ケイ素の結晶であるシリコンとの中間的な性質を持つために、
様々な製品に用いられています。まず、硬さが一定以上あると言うことから、研磨剤などとしても用いられてい
ます。これは、ダイヤモンドの性質に近いからだと言えるでしょう。ほかにも、鉄道車両の非常用ブレーキシュー
などにも用いられています。硬さがあることから、このような部分に用いられることも多いのです。

 

電子関係の素材としても用いられています。シリコンに比べるとバンドキャップが大きいという特徴を持っていて、
高温でも用いることができるというメリットがあります。そのため、高温で半導体材料として用いられています。
高線量下でもも散ることができるという特徴もありながら、半導体素子としての性質を持っていることからも、
最近では青色発光ダイオードにも用いられていますし、電界効果トランジスタなどにも用いられています。

 

一般的な半導体としての性質を持ちながらも、高温や高線量に強いと言うことから、大容量の電力を処理
できる半導体として用いられています。具体的には、鉄道などがあります。鉄道では多くの電力を消費します
から、耐久性の高い半導体が必要なのです。

 

耐熱性や耐久性、熱伝導性が優れていることなどから、発電設備にも用いられています。原子力発電では
耐久性や耐熱性などが重要視されますから、炭化ケイ素は非常に適した素材だと言えるでしょう。日本の原
子炉メーカーのいくつかがすでに製品として実用化しています。

 

耐熱性や耐久性が高いためにいろいろなものに応用されていて、飛行機のエンジンの素材としても用いら
れています。炭化ケイ素の繊維の耐熱性はさらに高まると考えられていて、今後はロケットエンジンなどへ
の応用も検討されています。

 

性質がダイヤモンドに似た部分があるために、宝飾品としても用いられています。ダイヤモンドに似ていますが、
ダイヤモンドに比べると安いために、類似品として用いられているのです。