セラミックス

腐食に強く、また、薬品に対し不活性の特質から、一般産業分野はもとより、薬品・食品分野の機器に多く使用されます。


主な用途
  • ベアリング
  • 逆止ボール(ポンプ・バルブ)
  • 流量計のフローター
  • 測定子
セラミックスの種類
  • アルミナセラミックス(Al2O3)
  • 炭化ケイ素(SiC)
  • 窒化ケイ素(Si3N4)
  • ジルコニア(ZrO2)
  • 人造ルビー
  • サファイア
組成及び特性
セラミックス特性 ジルコニア シリコン
カーバイド
アルミ
ナオキサイド
高使用温度 2400℃ 1180℃ 1400℃
密度 6.06/cm3 3.31gm/cm3 3.86gm/cm3
圧縮強度 974,837 psi 400,000 psi 330,000 psi
ヤング 弾性率 30.6 x 106 psi 53 x 106 psi 54 x 106 psi
硬度 80-84HRa Hv 2400 Hv 1365
熱伝導率 0.007 cal/cm, Sec 0 14W/m℃
80 BTU/hr ft-゜F
36.5W/m℃(20℃)
6.3W/m℃(800℃)
耐腐食性 フッ化水素酸と高温濃縮硫酸以外は不活性 ほとんどに対し不活性 塩酸やフッ化水素酸及び強アルカリ雰囲気での使用は不可
セラミックス特性 人造ルビー シリコン
ナイトライド
高使用温度 1530℃ 1000℃
密度 3.98gm/cm3 3.2gm/cm3
圧縮強度 300,000 psi 341,300 psi
ヤング 弾性率 50~55 x 106 psi 47 x 106 psi
硬度 Hv 1570~1800 Hv 1500~2000
熱伝導率 0.086 cal/sec cm℃ 0.07 cal/sec cm℃
耐腐食性 高温であってもほとんどに対し不活性 ほとんどに対し不活性
材質 窒化珪素
(Si3N4)
特徴 高温高強度、耐食性、絶縁性
嵩密度 3,100
(Kg/m3)
抗折強度 R.T. 650
(MPa) 800℃
1000℃ 450
1200℃ 350
1400℃
圧縮強度 R.T. 1,800
(MPa) 1000℃
ヤング率 R.T. 294,000
(MPa) 1000℃
破壊靭性K1C (MPa・m1/2) 5.3
ポアソン比 0.25
ビッカース硬度 R.T 14,000
800℃
摩擦係数 R.T 0.6
(同材質組合せ)
熱膨張係数 R.T~ 600℃ 3.4
(×10-6/K) R.T~1000℃
R.T~1200℃
熱伝導率 R.T 19
(W/m・K) 400℃
800℃ 12
1200℃
耐熱衝撃温度 (K) 750
比抵抗 R.T >1012
(ohm・cm)
酸化増量 (a)
(mg/cm2) 0.4
Grade of SiC Grade of SiC SiC B SiC N SC-1R
比重 Bulk Density g/cm3 3.2 3.2 3.2
平均粒子サイズ Average Grain Size μm 3-5 3-5 1.5-3.0
屈曲強さ Flexural Strength, Ksi (4-Pt MOR) @RT Mpa 70
560
85
580
100
700
強度 Characteristic Strength MPa 595 600 730
ワイブル係数 Weibull Modulus (m) 11 17 10
弾性係数 Elastic Modulus (E) GPa 460 460 460
ポアゾン比 Poisson's Ratio (n) 0.16 0.16 0.15
硬度 Hardness kg/mm2 (Knoop 0.3 kg) 2450 2450 2450
破壊靱性 Fracture Toughness MPa-m1/2 (Chevron Notch) 4.4 4.7 4.5
熱膨張率 Thermal Expansion 10-6/℃ (RT-1000℃) 4.5 4.5 4.5
熱伝導率 Thermal Conductivity (W/m-K) @ RT 130 130 95
電気抵抗率 Electrical Resistivity W-cm >104 >104 >104