ガスの用途
あらゆる分野でガスは使用されています。
| 分野 | 用途 | 使用ガス |
|---|---|---|
| 鉄鋼 | 酸素が高炉の熱源として、またコークスの熱分解を促進したり、転炉でも吹錬用として使用されます。窒素は微粉炭の保安パージ用、アルゴン・炭酸ガスは転炉吹錬での成分調整用、水素は光輝焼鈍用で使われます。 | |
| 化学 | 酸化エチレンの合成など化学製品の酸化剤として酸素が、油脂などの硬化剤には水素が用いられます。石油化学では、水素を還元剤として使います。また、化学製品の爆発や燃焼を防ぐため、保安用の窒素が化学コンビナート・工場ではさまざまな場所で使用されます。 | |
| 造船・重機 | 鋼板の切断では、助燃材として酸素、燃料としてエチレン・LPG・アセチレンなどが使われます。水素溶断も増えています。溶接ガスでは、シールドガスとして炭酸ガス・アルゴン・ヘリウムなどが使われます。 | |
| 半導体 | 高集積化・超微細加工が進む中でクリーンな雰囲気の需要が高まり、超高純度窒素が大量に供給されます。また、CVD、エッチング、拡散、PVD、イオン注入、クリーニングなどでモノシラン・三弗化窒素が利用されます。 | |
| 液晶 | 液晶の製造プロセスでは、ガラス基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を形成します。この際に大量の高純度窒素ガスが雰囲気用に、またCVD用にモノシラン・アンモニア、クリーニング用に三弗化窒素が利用されます。 | |
| 自動車 | 自動車の製造プロセスでは、溶接時のシールドガスとして、アルゴン・炭酸ガスが使われます。また、カーエアコンの冷媒ガスとしてフルオロカーボンが使用されます。 | |
| 紙・パルプ | パルプ酸素漂白法がほとんどの工場で採用されています。供給はPSA方式が主流です。また、塩素による環境汚染を防ぐため、酸素ガスの脱塩素化を図り、オゾンの性質を利用したオゾン漂白もあり、オゾン発生機用の原料として酸素が使われます。 | |
| ガラス | 一般ガラスや、フラットパネルディスプレイ用のガラス製造工程で炉の中の原料を溶融する際、助燃材として酸素が、そして燃料として水素が吹き込まれます。2枚のガラスを重ねて断熱効果を高める複層ガラスの封入用にはクリプトンやアルゴンが用いられます。 | |
| 非鉄金属 | 銅・亜鉛・鉛・金・銀などの非鉄金属は、原料鉱石を高温で溶融した後、各金属ごとに純度を高めます。酸素は助燃材として使用され、窒素・水素やアルゴンも雰囲気用として使用されます。 | |
| シリコン ウエハ |
シリコン半導体や結晶系太陽電池の多結晶製造では還元用に水素が、単結晶引き上げ用ではアルゴンが雰囲気用に用いられます。 また、エピタキシャルウエハでは水素や特殊材料ガスが必要となります。 |
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| 食品 | 食品の瞬間凍結には、液化窒素、低温輸送・貯蔵にはドライアイスが、洗浄・殺菌にはオゾン、パッケージ封入には窒素などが多岐にわたり使用されています。食品油・バター用油脂などの硬化剤として水素が使用されます。 | |
| 化合物半導体 | 発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)、携帯電話の高速・高周波電子デバイスの製造に、トリメチルガリウム(TMG)など有機金属や、高純度アンモニア・アルシン・ホスフィンなどの特殊材料ガスが使われます。 | |
| 電気製品 | 蛍光灯や電球など照明器具にはアルゴン・キセノン・ネオン・クリプトンが雰囲気用として管球内に封入されています。また、エアコンや冷蔵庫の冷媒用ガスとして、フルオロカーボンが大型テレビのPDPにはネオンネオン・キセノンが発光用に封入されています。 | |
| 宇宙 | ロケット推進材として液化水素・液化酸素が使用されます。H-ⅡAロケット1機あたり水素は約17.5t、酸素は約100t搭載されます。また人工衛星用イオンエンジンの原料としてキセノンが、ロケットの各種配管のリークチェックにヘリウムが使われます。 | |
| 環境 | 排水処理では、酸素が曝気用として、またオゾンが脱臭用に用いられます。火力発電排煙の脱硝用にアンモニアが使われます。ごみ溶融では、助燃材として酸素、防爆・保安用に窒素が利用されます、大気汚染を分析する各種分析用に、標準ガスはなくてはならない存在です。 | |
| 研究・分析 | 物理学・工学・化学・生物学・医化学分野における研究・開発段階での、超伝導磁石の冷却用として液化ヘリウムが利用されています。最近では窒素の利用も増えています。また、ガス分析や環境分析では、標準ガスが分析用として使われます。 |


