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セラミックスの種類と特徴

ファインセラミックスは大きく分けて二種類にエンジニアリングセラミックスとマシナブルセラミックスに分けられます。

エンジニアリングセラミックス

エンジニアリングセラミックスとは、産業機械用のセラミックスで、耐摩耗性・耐熱性・耐薬品性などに優れ、高靭性・高剛性などの特長を有している、高機能材料です。
精密レンズ成形、電子部品、金属などの高温熱処理治具や、半導体装置、ヒーター部品、レーザー部品などの断熱絶縁部品といったものに使用されております。

セラミックス写真

アルミナ Al2O3

アルミナ Al2O3

耐熱・耐摩耗・電気絶縁性に優れており、価格も安価なことと、一般的に在庫も豊富で手に入れやすい品であることから大量生産にも向いており、セラミックスでも最もポピュラーな材料です。

用途
構造部品や高腐食雰囲気での部材など

ジルコニア ZrO2

ジルコニア ZrO2

熱膨張率が金属に近く、金属との接合に適しており、 耐薬品性・耐蝕性に優れています。
比重が大きく、低熱伝導率があります。

用途
主にカッターや導電性を利用した静電気対策製品や摺動部・搬送部・高靭性部材など

窒化珪素 Si3N4

窒化珪素 Si3N4

耐熱衝撃性、高温での曲げ強さが大きく、耐摩耗性・耐蝕性に優れています。

用途
主に摺動部品や耐熱衝撃部材、高温強度など

窒化アルミ(AIN)

窒化アルミ(AIN)

熱伝導率の大きさで、金属並の熱伝導率があります。

用途
熱伝導率の大きさで、金属並の熱伝導率があります。

炭化珪素 SiC

炭化珪素 SiC

高温にしたときの機械的強度の劣化が小さく耐摩耗性・耐蝕性に優れています。

用途
高温時に強度が低下しない特徴から軸受けなどに使用

マシナブルセラミックス

マシナブルセラミックは一般の工作機械と工具で容易に切削でき、材料を切削加工後焼成しないので、短納期、高精密加工品の製作に適しています。 ただし一般の樹脂や金属に比べれば硬くて脆く欠けやすいため、加工性は悪く、加工時間も長くなります。耐薬品性、耐熱性に優れており、医療用機器、化学機器、半導体製造装置等の部品に使用されています。

マシナブルセラミックス写真

マセライト、アルマタイト、ホトベール、マコールetc

マセライト、アルマタイト、ホトベール、マコールetc

超硬工具での機械加工が可能なことであります。ただし強度は比較的他のセラミックスより弱いことが挙げられます。用途として、特殊な精密加工に対応した部材であるため使用箇所に応じて選定する必要があります。

その他の特殊なセラミックス

導電性ジルコニア

導電性ジルコニア

導電性があり、放電加工機による加工が可能です。
ジルコニアの特徴である、高靭性・耐摩耗性などはそのままあります。
用途として、コネクター製作金型用のパンチや、ダイスやガイドローラーなどの摺動部に使用されます。

多孔質セラミックス(ポーラス)

多孔質セラミックス(ポーラス)

特徴はたくさんの気孔がある事で、耐薬品性などに優れています。用途として、吸着板、断熱プレートなどに使用されます。

透明セラミックス

透明セラミックス

その名の通り透明なセラミックスです。通常成形状態ではスリガラス状ですが、鏡面加工を施すことにより透明度を上げることが出来ます。

これらのセラミックス素材を使用した製品加工事例はこちら