窒化ケイ素セラミックノズル (Si ∝ N ₄ セラミックノズル）は、高純度窒化ケイ素（Si ∝ N ₄）を高度なセラミック成形および焼結工程を経て作製された高性能工業用ノズルです。優れた耐高温性、耐食性、高耐摩耗性により、石油、化学、冶金、環境保護などの分野における噴射システムの中核部品となっており、特に過酷な作業条件下での効率的で安定した操作に適しています。
芯材の利点
窒化ケイ素（Si ∝ N ₄）の特性
高温耐性： 融点は1900℃まで上昇し、1200℃以上の環境下で長時間安定的に働き、1400℃の高温に短時間耐えることができる。
耐食性： 酸、塩基、塩類、有機溶剤に対して強い化学的不活性を持ち、HF酸を除くほとんどすべての腐食媒体に耐えることができる。
高い耐摩耗性： ダイヤモンドに次ぐモース硬度9で、摩擦係数が低く、金属や酸化物セラミックノズルの寿命をはるかに上回る。
熱衝撃安定性： 耐熱衝撃性に優れ、急な冷却や加熱にも適しており、クラックが入りにくい。
断熱材： 体積抵抗率>10 ¹⁴Ω-cm、静電気に敏感な環境や高電圧環境に適しています。
素材の比較優位性
パフォーマンス指標： 窒化ケイ素セラミック, 金属ノズル, 酸化アルミニウムセラミック
最高使用温度は1400℃、600℃以下、1200℃である。
耐食性：強酸／強アルカリ／強有機溶剤は腐食しやすい。耐酸性/耐アルカリ性だが、強酸による侵食を受けやすい。
優れた耐摩耗性（ダイヤモンドグレード）。
熱伝導率 30 W/(m - K) 高い (≥ 100 W/(m - K)) 25 W/(m - K)
密度3.2 g/cm ³ 7.8~8.9 g/cm ³ 3.9 g/cm ³ ³（注1
製品設計とプロセス
構造設計
チャネルの最適化： CFDシミュレーションは、流路形状の設計、乱流と圧力損失の低減、噴射効率の向上に用いられる。
表面の滑らかさ： Ra≦0.2μmの鏡面研磨により、媒体の付着や詰まりのリスクを低減。
寸法精度： 精密金型成形とダイヤモンド研磨により、公差は±0.01mm以内に制御されている。
インターフェイスのカスタマイズ： ネジ、フランジ、クランプなど複数の接続方法をサポートし、さまざまな機器に対応。
製造工程
粉末合成： 超微粒子窒化ケイ素粉末（D50<0.5μm）は、高純度ケイ素粉末窒化法または蒸着法を用いて調製される。
成形技術： ゲル射出成形または静水圧プレス成形により、均一で緻密なグリーンボディを確保する。
焼結プロセス： ガス圧焼結（GPS）または熱間プレス焼結（HP）で、密度は99%以上で、気孔はほとんどない。
ポスト処理： レーザー穴あけ、精密研削、超音波洗浄により、流路の精度と清浄度を確保する。
主要パフォーマンス・パラメーター
パラメータ・カテゴリーの詳細指標
働く温度の長期使用: ≤ 1300 ℃; 短期限界: 1400 ℃の
耐食媒体には、アクアレジア、フッ化水素酸（特殊コーティングが必要）、濃硫酸、水酸化ナトリウム、溶融塩などが含まれる。
硬度（モース）レベル9（HV≥2200）
曲げ強さ ≥ 800 MPa（20 ℃）； ≥ 450 MPa（1200）
熱伝導率 30~35 W/(m - K) (20 ℃)
摩擦係数とスチール摩擦：0.15 (乾式摩擦); セラミックによる研削: 0.05 (潤滑)
耐熱衝撃性 Δ T=800 ℃（100サイクル後にクラックが発生しないこと）
サイズ範囲内径: 0.1~50mm; 長さ: 5-500mm (カスタマイズ可能)
代表的なアプリケーション・シナリオ
化学工業分野
耐食スプレー：濃硫酸や水酸化ナトリウムのような腐食性の高い液体を輸送し、合金ノズルに取って代わり、寿命を10倍以上に延ばす。
リアクタースプレー：高温高圧リアクター内の媒体を均一に分散させ、局所的な過熱や腐食を避ける。
冶金産業
連続鋳造ノズル：溶鋼の二次冷却帯に均一に噴霧し、鋳造品の品質を向上させる。
アルミ電解セル：高温溶融電解液輸送、フッ化水素ガス腐食に強い。
環境保護装置
脱硝ノズル：アンモニア水噴霧スプレー、高温排ガス環境に適し、触媒の閉塞を減らす。
汚泥乾燥：耐摩耗性の高いノズルが砂状のスラッジを処理し、メンテナンス頻度を低減します。
溶射と3Dプリント
粉体輸送ノズル：高温摩耗に強く、金属粉やセラミック粉の精密噴霧に適しています。
カスタマイズ・サービス
材料の改良：SiC、ZrO ₂、その他の第2相強化材や強靭化材を追加し、特殊な作業条件に適応させる。
コーティングの開発：耐酸化性または潤滑性を向上させるためのHfNおよびAl₂ O3ナノコーティングの表面蒸着。
チャネルシミュレーション：媒体の特性とお客様のプロセスに基づき、CFDで最適化された設計ソリューションを提供します。
窒化ケイ素セラミックノズル は、究極の材料性能と精密な設計・製造により、高温、腐食性、摩耗環境向けのスプレーソリューションを再定義します。装置寿命の向上、メンテナンスコストの削減、プロセス効率の最適化など、産業用ジェットシステムに革命的なアップグレードをもたらします。詳細な技術パラメータやケースコンサルテーションが必要な場合は、カスタマイズされたソリューションのためにお気軽にお問い合わせください！
タグ 耐食性, 耐摩耗窒化ケイ素セラミックノズル
