先端セラミック材料の概要(2025年)

先進セラミックス(Advanced Ceramics)は、ファインセラミックス(Fine Ceramics)、テクニカルセラミックス(Technical Ceramics)、または精密セラミックス(Precision Ceramics)とも呼ばれ、工業用セラミックスの中でも特別な分野に分類されます。

これらの材料は、高純度の無機非金属化合物から構成されており、天然由来の原料または人工的に合成された原料を用いることができます。精密成形プロセスおよび高温焼結技術により、多結晶体(ポリクリスタル)として製造されます。
特定の特性や独自の機能を実現するため、先進セラミックスでは化学組成の厳密な制御、精緻な成形プロセスの採用、ならびに高温焼結条件下における微細構造(ミクロ構造)の最適化が不可欠です。

優れた性能特性により、先進セラミックスは航空宇宙機器、レーザーシステム、電子デバイス、防衛・軍事用途、従来型エネルギーシステム、再生可能エネルギー技術、流体制御システム、ならびに半導体製造装置など、幅広い分野で使用されています。

先進セラミックス総合ガイド:構造用セラミックスおよび機能性セラミックスの分類と応用

Werther Ceramics categorizes advanced ceramics into structural ceramics (high-temperature ceramics, high-strength ceramics, glass ceramics, acid-resistant ceramics) and functional ceramics (electronic ceramics, magnetic ceramics, optical ceramics, bioceramics, as well as subcategories such as piezoelectric ceramics, pyroelectric ceramics, ferroelectric ceramics, ion conductors, and high-temperature superconducting ceramics).

先進セラミックスの分類:化学組成による分類(酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物)

先進セラミックス分類 主な先進セラミックス材料
酸化物 Al2O3、SiO2、MgO、BeO、ZrO2、TiO2、V2O5、MgAl2O4、3Al2O3·2SiO2、BaTiO3、CaTiO3、PZT、PbTiO3
炭化物 Silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide, boron carbide
窒化物 Si₃N₄、TiN、BN、AlN、C₃N₄
ホウ化物 TiB₂,ZrB₂

先端セラミック材料の種類

アルミナセラミックス Al₂O₃

アルミナセラミックス Al₂O₃

ジルコニアセラミックス ZrO₂

ジルコニアセラミックス ZrO₂

マグネシアセラミックス MgO

マグネシアセラミックス MgO

窒化ホウ素セラミックス BN

窒化ホウ素セラミックス BN

窒化アルミニウムセラミックス AlN

窒化アルミニウムセラミックス AlN

窒化ケイ素セラミックス Si₃N₄

窒化ケイ素セラミックス Si₃N₄

ジルコニア強化アルミナ(ZTA)

ジルコニア強化アルミナ(ZTA)

マグネシウムアルミネートスピネルセラミックス(MgAl₂O₄)

マグネシウムアルミネートスピネルセラミックス(MgAl₂O₄)

信頼の先端セラミックスメーカー

WEIERT CERAMICSは、先進的なセラミックスの革新と生産を専門とするメーカーであり、商社ではありません。稲盛和夫の哲学に導かれ、その理念を経営と製造の実践に取り入れています。私たちは、競争力のある価格を維持しながら、お客様の期待に応える品質の先進的なセラミック製品を提供するために、管理プロセスの最適化と技術革新の推進に取り組んでいます。

セラミックの強度と耐久性

圧縮強度、靭性、耐摩耗性を重視し、信頼性の高い性能を確保。

セラミック熱性能

熱伝導性、膨張性、安定性を重視し、熱管理を最適化する。

セラミックの電気的特性

効率的な機能のために絶縁性、導電性、誘電強度を考慮します。

セラミック耐薬品性

化学的劣化を防ぐため、耐腐食性と安定性に重点を置いています。

セラミック材料を選ぶ際に考慮すべき追加要素とは?

  • コストとパフォーマンスのバランス: 高い性能には高いコストが伴うことが多い。最も耐久性のある素材や最先端の素材が、必ずしも最も費用対効果の高い選択とは限りません。
  • 機械加工性の評価: セラミックスは硬くて脆い。設計の特定の部分が薄すぎると、CNC加工が失敗する可能性がある。
  • 試験中の温度勾配の管理: セラミックスは一般に耐熱衝撃性に劣る。ひび割れを防ぐためには、正しい加熱・冷却速度に従うことが不可欠である。

セラミック材料の選択

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