アルミナセラミック材料の紹介
アルミナは精密セラミックス用材料として、高い硬度、優れた化学的安定性、高温での安定性、良好な絶縁特性、寸法安定性など、数々の優れた特性を備えています。これにより、耐摩耗部品、化学反応容器、高温加熱素子、電子絶縁体、さらには高精度な寸法制御が求められる部品など、多岐にわたる分野で広く利用されています。.
特長
アルミナ(Al2O3)は非常に一般的で広く使用されているセラミック材料です。その優れた総合性能と高い信頼性から、多くの厳しい産業分野で採用されています。.
1. 幅広い用途とバランスの取れた機械的特性
アルミナセラミックスは、高い強度、高い硬度、優れた耐摩耗性といったバランスの取れた機械的特性を持つため、広く普及しています。これらの特性により、アルミナは多くの分野で重要な役割を果たしています。.
高温下での工業用途: アルミナは、高温工業炉用耐火材料の製造において極めて一般的です。その高い融点と安定性により、極端な高温環境下でも変形や損傷なく稼働することが可能です。.
電子部品: アルミナは電子産業でも広く使用されており、特に基板、絶縁体、パッケージング材料の製造に用いられます。優れた電気絶縁性と熱伝導率を備えているため、電子部品にとって理想的な材料となっています。.
2. 化学的・物理的特性の安定性
アルミナセラミックスの化学的および物理的特性の安定性は、精密産業において欠かせない材料となっています。これらの特性には、耐熱性、高い熱伝導率、高い強度と硬度、さらに優れた電気絶縁性や耐食性が含まれます。.
熱的特性: アルミナの耐熱性と優れた熱伝導率は、LED照明やパワーエレクトロニクスなど、急速な熱放散が求められる用途において極めて有用です。.
機械的特性: 高い強度と硬度により、物理的な負荷下でもアルミナの耐久性が確保され、これは航空宇宙や自動車製造において特に重要です。.
その他の特性: アルミナは高い電気絶縁性と優れた耐食性を備えているため、化学処理環境や電気用途に適しています。さらに、その高い生体適合性から、医療機器や生体埋め込み材料においても極めて高い需要があります。.
| 主な特性 | ||||||
| 種類 | 単位 | アルミナ | ||||
| 材料 | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | ||
| 色 | \ | 白色 | 白色 | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト |
| 密度 | g/cm³3 | 3.7 | 3.7 | 3.85 | 3.9 | 3.9 |
| 機械的特性 | ||||||
| 種類 | 単位 | アルミナ | ||||
| 材料 | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | ||
| 色 | \ | 白色 | 白色 | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト |
| 曲げ強度(20℃) | MPa | 300 | 300 | 330 | 360 | 380 |
| 圧縮強度(20℃) | MPa | 2000 | 2000 | 2000 | 2350 | |
| 弾性率(ヤング率)(20℃) | GPa | 270 | 275 | 370 | 370 | 380 |
| 引張靭性(20℃) | MPa・m½ | 3.5 | 3.5 | 4 | 4 | |
| ポアソン比(20℃) | \ | 0.2 | 0.22 | 0.22 | ||
| 硬度 HRA(20℃) | HRA | 90 | 90 | 90 | ||
| ビッカース硬さ(HV1) | kg/mm2 | 1600 | 1600 | 1600 | 1650 | 1750 |
| ロックウェル硬度(45N) | R45N | 83.5 | 83.5 | 83.5 | ||
| 熱的特性 | ||||||
| 種類 | 単位 | アルミナ | ||||
| 材料 | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | ||
| 色 | \ | 白色 | 白色 | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト |
| 熱膨張係数 | 10-6K-1 | 6.5 | 6.5 | 7.6 | 7.2 | 7.2 |
| 熱伝導率 | W/m·K | 20 | 25 | 27.5 | 32 | 32 |
| 熱衝撃耐性 | △T.℃ | 200 | 200 | 200 | 250 | |
| 比熱容量 | J/g·K | 0.79 | 0.78 | 0.79 | ||
| 最大使用温度(酸化雰囲気中) | ℃ | 1600 | 1600 | 1650 | 1650 | |
| 電気的特性 | ||||||
| 種類 | 単位 | アルミナ | ||||
| 材料 | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | Al2O3 | ||
| 色 | \ | 白色 | 白色 | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト | アイボリーホワイト |
| 20℃における体積抵抗率 | Ωcm | 1014 | 1014 | 1014 | 1014 | 1014 |
| 誘電強度 | KV/mm | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 |
| 誘電率 | \ | 9 | 9 | 9.1 | 9.9 | 9.9 |
| 20℃、1MHzにおける誘電損失角20℃ | tanδ | 3*10-4 | 2*10-4 | 3*10-4 | 1*10-4 | 1*10-4 |