無圧焼結耐摩耗高硬度炭化ケイ素セラミックプレート

無加圧焼結炭化ケイ素セラミックプレート は、高純度の超微粒子炭化ケイ素粉末を不活性ガスまたは真空環境下、高温(1950~2100℃)で焼結した高性能セラミック材料である。このプロセスは外圧を必要としないため、コスト効率が高く、高密度で均一な微細構造を持つ材料を製造することができます。

素材特性
(1)高い硬度と耐摩耗性
炭化ケイ素セラミックプレートの硬度は非常に高く、モース硬度はダイヤモンドに近く、耐摩耗性に優れています。このため、高摩耗条件に直面した場合、耐用年数を大幅に延ばし、交換頻度を減らすことができる。
(2)高い強度と靭性
適切な添加剤の作用により、無加圧焼結炭化ケイ素は高い強度と靭性を得ることができる。高温環境下でも機械的特性は安定し、曲げ強度は400MPaを超える。
(3)耐高温・耐酸化性
無加圧焼結炭化ケイ素セラミックプレートは、1600℃まで基本的にその性能を維持することができます。同時に、優れた酸化防止特性を有し、高温酸化環境下でも長期間安定して使用できる。
(4)低熱膨張率、耐熱衝撃性
炭化ケイ素セラミックプレートの熱膨張係数は極めて低く、わずか4.0×10 -⁶/Kです。このため、急激な温度変化がある環境下でも、材料の大きさはほとんど変化せず、熱衝撃に効果的に耐えることができるため、クラックや損傷が起こりにくいのです。
(5)耐薬品性
炭化ケイ素のSi-C結合は非常に高い結合エネルギーを持ち、酸やアルカリなどの腐食性媒体で腐食しにくい材料です。このため、炭化ケイ素セラミックプレートは、化学や冶金産業などの腐食環境で広く使用されている。
(6)良好な熱伝導性
炭化ケイ素セラミックプレートの熱伝導率は30~110W/(m・K)で、熱を素早く伝導し、局部温度を効果的に低下させ、機器の熱安定性を向上させることができる。

生産工程
無加圧焼結炭化ケイ素セラミックプレートの製造工程には、主に以下のステップが含まれる:
(1)粉体調製
高純度の超微粒子炭化ケイ素粉末を原料として使用し、その粒径は通常0.5~1.0μmである。
(2)成形工程
ドライプレス、冷間静水圧プレス、鋳造など、複数の成形プロセスを使用することができます。これらの工程は、製品の形状やサイズの制約を打破し、さまざまな用途のニーズを満たすことができます。
(3)焼結工程
炭化ケイ素粉末は、1950~2100℃の高温で、少量の焼結助剤(ホウ素、アルミニウムなど)を添加し、不活性ガスまたは真空雰囲気中で焼結されます。この無加圧焼結により、材料内部の応力集中や欠陥を効果的に低減し、材料全体の性能を向上させることができます。

応用分野
(1)メカニカルシールとベアリング
炭化ケイ素セラミックプレートの高強度、耐摩耗性、低摩擦係数は、メカニカルシールやベアリングに理想的な材料です。例えば、航空宇宙エンジンや自動車エンジンのような高速回転機器では、炭化ケイ素セラミックベアリングは機器の信頼性と耐用年数を大幅に向上させることができます。
(2)高温設備
炭化ケイ素セラミックプレートはその優れた耐高温性と耐熱衝撃性により、窯道具、熱交換器、燃焼ノズルなどの高温設備に広く使用されています。このような高温環境において、炭化ケイ素セラミックプレートは安定した性能を維持することができ、機器の運転効率と耐用年数を効果的に向上させることができます。
(3)化学・冶金工学
化学および冶金産業では、炭化ケイ素セラミックプレートは、パイプ、バルブ、ノズル、るつぼなど、さまざまな耐摩耗性・耐食性部品の製造に使用できます。その優れた耐薬品腐食性と耐摩耗性は、過酷な環境の浸食に効果的に抵抗し、メンテナンスコストを削減することができます。
(4)半導体・エレクトロニクス
炭化ケイ素セラミック板の高純度、高熱伝導性、良好な電気絶縁性は、半導体製造や電子機器に理想的な材料です。例えば、研磨ディスク、吸引カップ、半導体装置用クリスタルボートなどの部品に使用できる。
(5)防弾と装甲
炭化ケイ素セラミックプレートの高い硬度と強度は、防弾チョッキや装甲を製造するための高品質な材料となっています。密度が低く、質量が小さく、耐衝撃性が高いため、強力な防護能力を発揮しながら、装備の重量を効果的に軽減することができます。

製品の利点
(1)高い費用対効果
無圧焼結プロセスは高圧装置を必要とせず、生産コストを削減し、大規模生産に適している。このため、炭化ケイ素セラミックプレートの価格は市場でより競争力があり、より多くの産業のニーズを満たすことができる。
(2)柔軟な形状とサイズ
無加圧焼結プロセスは、複雑な形状や大型の部品を製造することができる。これにより、製品の設計や製造の柔軟性が高まり、製品の形状やサイズに関するさまざまな顧客の個別ニーズに対応できます。
(3)高性能・長寿命
炭化ケイ素セラミックプレートの高い硬度、耐摩耗性、耐高温性、耐食性により、様々な過酷な使用条件下でも安定した性能を維持することができます。これにより、装置の運転効率を向上させるだけでなく、製品の寿命を大幅に延ばし、メンテナンスコストを削減することができる。

耐摩耗性と高硬度のシリコンを無圧焼結。 カーバイドセラミックプレート は、その優れた性能と幅広い応用分野により、現代工業に欠かせない高性能材料となっている。高硬度、耐摩耗性、耐高温性、耐食性、良好な熱伝導性により、メカニカルシール、高温機器、化学冶金、半導体エレクトロニクス、防弾装甲など様々な分野での応用が期待されています。