セラミックス | 株式会社アローズ

セラミックス

　セラミックスとは、高硬度、耐熱性、耐摩耗性、耐酸化性といった特徴があります。地球上で最も硬い物質はダイヤモンド。そのダイヤモンドの硬度を10とすると、アルミナやボロンナイトライド、炭化タングステンなどのセラミックスは硬度9以上になります。アローズが得意とする硬くて有名なタングステンの硬度は7程度ですから、いかにセラミックスが硬い素材ということがわかります。また、セラミックスは高温化でも分解や溶融したりしない素材で高温強度に優れた、安定した素材と言えます。アローズでは、アルミナやボロンナイトライド、導電性ボロンナイトライドと言った様々な種類のセラミックスを、絶縁や耐プラズマといった様々な用途に応じでご提供しております。

Al₂O₃（アルミナ）

　ファインセラミックスの中で最も多く利用されているセラミックスです。高い電気絶縁性、耐食性、耐摩耗性、耐熱性、耐プラズマ性などの特徴があります。小型の電気絶縁部品では最も安価で絶縁効果を発揮することができます。またCVD装置やエッチング装置の部品として大型製品の製造も可能です。

アルミナの物理的特性

密度	g/cm³	3.9
ヤング率	GPa	370
曲げ強度	MPa	440
破壊靭性	MPa・m^1/2	3～4
熱膨張係数	×10^-6/K	6.3
熱伝導率	W/m・K	33
体積固有抵抗	Ω・cm	＞10¹⁴

BN（ボロンナイトライド）

　化学的安定性が非常に優れており、高温のほとんどの溶融物に濡れたり反応することがありません。また熱的特性も優れており、熱伝導率の高さ、熱膨張係数の低さ、また熱衝撃に強いと言った特徴を持っています。基本的には絶縁材料ですが、お客様のニーズに合わせて導電性を付与することも出来ますので、お客様の使用環境により近いBNをご提案する事ができます。

BN-Aタイプ（ボロンナイトライド）

　高密度である事から部品の長寿命化にもつながります。焼結助剤を全く使用しない製造技術で、非常に安定した材料です。

BN-Aタイプ（ボロンナイトライド）の物理的特性

化学成分	BN	99％
密度	GPa	＞2
リーブ強度	HL	300
曲げ強度	MPa	35
熱膨張係数（25℃～1200℃）	×10^-6/K	-1～2.5
熱伝導率（20℃）	W/m・K	500
体積固有抵抗　電気抵抗率	Ω・cm	＞10¹⁴
最高使用温度	空気	900℃
	真空	1800℃
	不活性ガス	2200℃

BN-Bタイプ（ボロンナイトライド）

　高密度、低熱膨張係数、高熱伝導率といった特性を持ち、半導体や電子デバイス分野の装置部品に最適です。

BN-Bタイプ（ボロンナイトライド）の物理的特性

化学成分	BN	99％
密度	GPa	2.15
リーブ強度	HL	450
曲げ強度	MPa	95
熱膨張係数（25℃～1200℃）	×10^-6/K	-1～2
熱伝導率（20℃）	W/m・K	35
体積固有抵抗　電気抵抗率	Ω・cm	＞10¹⁴
最高使用温度	空気	900℃
	真空	1600℃
	不活性ガス	1800℃

BN-Eタイプ（ボロンナイトライド）

　高密度、低熱膨張係数、高熱伝導率といった特性を持ち、半導体や電子デバイス分野の装置部品に最適です。

BN-Eタイプ（ボロンナイトライド)の物理的特性

化学成分	BN	99％
密度	GPa	2.15
リーブ強度	HL	450
曲げ強度	MPa	95
熱膨張係数（25℃～1200℃）	×10^-6/K	-1～2
熱伝導率（20℃）	W/m・K	35
体積固有抵抗　電気抵抗率	Ω・cm	＞10¹⁴
最高使用温度	空気	900℃
	真空	1600℃
	不活性ガス	1800℃

BN-Tタイプ（導電性ボロンナイトライド）

　独自の配合と組成の最適化により、優れた耐食性と耐摩耗性を持っています。化学的な安定性と溶融金属との非反応性を有しているため、合金純度を上げることが可能です。耐酸化性が高く、グラファイトより400～500℃高い耐熱性があります。

BN-Tタイプ（導電性ボロンナイトライド）の物理的特性

化学成分	BN／TiB2／AlN
密度	GPa	＞3.0
弾性率	GPa	60～70
曲げ強度	MPa	＞150
熱膨張係数（1450℃）	×10^-6/K	4～6
熱伝導率（20℃）	W/m・K	100/40
体積固有抵抗　電気抵抗率	Ω・cm	300～2000
最高使用温度	真空	2000℃

PBN（熱分解窒化ホウ素）

　熱CVD法で形成する為、非常に緻密な表面を実現しています。更に高温下でもアウトガスが非常に少ない高純度性能を有した絶縁材料です。高温強度は温度上昇と同時に強くなり2200℃程度でピークに達します。2000℃でも化学的に安定しており、耐熱衝撃性や低い熱膨張係数が求められる用途に最適です。またカーボンの上にPBNをコーティングする事も可能で、その場合高温下でのカーボンの揮発を抑制する事が可能になります。

PGコーティング（熱分解炭素被膜）

　電気絶縁性のPBNと導電体であるPGの複合体になります。両者の高い熱伝導性と異方性は均熱性をより安定させます。PBNやPGの単体の特徴と同様に、化学的に安定、超高真空中でもアウトガスが少ない特徴を有します。構造が層構造の為、優れた機械的特性を発揮します。

B4C（ボロンカーバイト）

　ボロンカーバイトはダイヤモンドに次ぐ硬度を持ちながら、比較的に軽いセラミックスです。その硬さから研磨剤やブラスト用ノズルとして活躍しています。また中性子を吸収する性能を有している為、原子炉の核分裂反応制御材料や中性子遮蔽材料としても使用されています。化学的には酸やアルカリと反応しなく、耐食性も兼ね揃えた材料です。

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