メカニカルカーボンの開発

メカニカルカーボンとは

素材計量

炭素(元素記号:C)を元素として構成される素材「カーボン」。軽量で強度が高く、様々な製品に使われている素材です。富士カーボン製造所では、カーボンの中でも高い機能性をもち、工業用製品につかわれる「メカニカルカーボン」の開発に取り組んでいます。
メカニカルカーボンとは、自己潤滑性が高く、相手素材を傷つけにくい特性があり、摺動面や、接合面、軸受けや歯車などに採用されています。また、耐熱性、化学的安定性、高熱伝導性にも優れており、過酷環境下(高温・水中・腐食雰囲気・無潤滑)でも使用可能です。また低比重で軽く、低騒音など様々な素材特性があり、銅やアルミニウム、鉄などの金属はもちろん、樹脂などからの材料転換素材として期待が寄せられています。

開発製品例

テキストが入ります

テキストが入ります

テキストが入ります

テキストが入ります

代表的な素材との特性比較

特性 カーボン
(メカニカルカーボン)
アルミ 樹脂
摩擦係数 0.15-0.25 0.35-0.45 0.75-0.85 0.1-0.5
耐熱性 400℃ 300℃ 300℃ 150℃
比重 1.5-1.8 8.9 2.7 2
線熱膨張 5×10-6 10×10-6 23×10-6 100×10-6

※一般的な値となります。ただし、条件によって異なる場合があります。

カーボンは、自己潤滑性、耐熱性、化学的安定性、高熱伝導性に優れており、過酷環境下(高温・水中・腐食雰囲気・無潤滑)でも使用が可能です。また、低比重な為、軽量低騒音といった優位性を有します。

使用例

軸受


水中ポンプ、家庭用給湯器など

歯車

開発中

開発材一覧(代表特性)

Wet用

材質名 かさ密度
g/㎤
硬さ
HSC
曲げ強さ
MPa
摩擦係数 線熱膨張率
10-6/K
限界PV値
MPa・m/s
耐熱温度
CX2011RG 1.66 81 53 0.11 測定予定 10.4 250
CX2011RH 1.7 82 59 0.11 測定予定 14.2 300
CX2121RH 1.81 75 66 0.17 測定予定 10.4 300

Dry用

材質名 かさ密度
g/㎤
硬さ
HSC
曲げ強さ
MPa
摩擦係数 線熱膨張率
10-6/K
限界PV値
MPa・m/s
耐熱温度
CX2111RE 1.63 90 43 0.20 測定予定 19.6 250
CX2111RG 1.72 80 56 0.30 測定予定 9.8 300
CX2111RH 1.78 95 70 0.37 測定予定 3.7 300

社内評価設備

リングオンディスク試験
(参照JIS規格:JIS K 7218)

摩擦摩耗試験機
A:試験機本体 B:制御部

測定条件範囲(試験機スペック)
・荷重:10~100kg(0.5~9.8MPa)
・回転数:30~2,000rpm(0.036~2.25m/s)
・PV値:0.02~22MPa・m/s


リング


試験片(ディスク)