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アルミナセラミック

製品の特徴と概要
  • 化学組成: 主成分は Al₂O₃ で、純度は通常 75% ~ 99.9% の範囲です (アプリケーションの要件に応じて調整されます)。.
  • 結晶構造:高温安定相はα-Al₂O₃(コランダム構造)であり、高硬度、高融点を示します。.
  • 色: 通常は白またはアイボリー色ですが、純度が高い場合は半透明になります。.
 
主な特性
高硬度: モース硬度は 9 で、ダイヤモンドと立方晶窒化ホウ素に次ぐ硬度です。.
高融点:約2050℃で、優れた耐高温性を有します。.
耐摩耗性: 優れた耐摩耗性があり、摩擦が激しい環境に適しています。.
電気絶縁性: 室温での抵抗率が高く、理想的な絶縁材料です。.
化学的安定性: 酸およびアルカリ腐食に耐性があります (フッ化水素酸および強アルカリを除く)。.
機械的強度: 圧縮強度は高いが、比較的脆い。.
製品説明

アルミナセラミックは、主結晶相としてα-アルミナ(α-Al₂O₃)を主成分とする高性能セラミック材料です。優れた物理的、化学的、機械的特性を有するため、工業、電子工学、医療などの分野で広く使用されています。.

準備プロセス

1. 原料の準備:ボーキサイトの精製または化学合成により高純度アルミナ粉末を製造します。.

2. 形成:

ドライプレス(単純な形状)

スリップキャスト(複雑な形状)

等静圧プレス(高性能部品)

3. 焼結:大気圧焼結またはホットプレス焼結による高温緻密化(1600℃~1800℃)。.

4. 後処理:精密研削および研磨(非常に硬いため、加工コストが高くなります)。.

分類(Al₂O₃含有量による)

標準アルミナセラミック:75%~95% Al₂O₃。一般的な耐腐食性および耐摩耗性部品に使用されます。.

高純度アルミナセラミックス(≥99%):絶縁基板、人工関節など、電子機器やバイオメディカル分野に応用されています。.

透明アルミナセラミック:純度 >99.9%、高圧ナトリウムランプや赤外線窓に使用されます。.

メリットとデメリット

利点:

全体的な特性(硬度、耐熱性、絶縁性)のバランスが取れています。.

原材料が豊富で、コストが比較的低い(窒化シリコン、炭化シリコンなどと比較して)。.

デメリット:

脆性が高く、耐熱衝撃性が低い(複合材料の改良により改善可能)。.

高精度加工が難しいアルミナセラミックスは、コストパフォーマンスと性能のバランスに優れ、構造用セラミックスの中で最も広く利用されています。新エネルギーや半導体などの新興分野において、今後も大きな成長の可能性を秘めています。.

パラメータ標準値ユニット備考
純度92%, 95%, 96%, 99%, 99.5%, 99.9%%純度が高いほど、一般的に優れた性能が得られる
密度3.6 3.98g/cm³99%の純度が達成される
曲げ強度300 400 (96%) / 350 450 (99%)MPa焼結プロセスの影響を受ける
圧縮強度2000 3000MPa高硬度材料
ヤング率300 380GPa高剛性
ビッカース硬度(HV)1500 1800kgf/mm²高い耐摩耗性
破壊靭性(KIC)3.5 4.5MPa·m¹/²比較的低く脆い材料
熱膨張係数7 8 (20-1000°C)×10⁻⁶/K温度依存
熱伝導率20 30 (25℃)W/(m·K)ほとんどのセラミックよりも優れている
最大動作温度1500 1700°C無負荷状態
誘電率(1MHz)9 10-電子機器のパッケージングによく使用される
体積抵抗率(20℃)>10¹⁴Ω·cm優れた断熱性
絶縁強度10 15kV/mm高電圧絶縁用途
応用
エレクトロニクス産業:集積回路基板、絶縁体、センサー。機械産業:切削工具、ベアリング、耐摩耗ライナー。医療機器:人工股関節、歯科インプラント(優れた生体適合性)。化学産業:耐腐食性ポンプ・バルブ、触媒担体。エネルギー産業:ナトリウムランプ管、リチウム電池セパレーターコーティング。軍事・航空宇宙産業:防弾装甲、ロケットノズル。.

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