ジルコニアセラミック材料の紹介

ジルコニアセラミック材料の紹介

ジルコニアは主に二酸化ジルコニウムから構成され、高い機械的強度と破壊靭性を備えた精密セラミック材料です。刃物やハサミなどの切削工具の製造や、ポンプおよび流体処理装置用部品としても広く使用されています。さらに、優れた熱安定性と化学的安定性により、航空宇宙、自動車、電子機器産業における高温・腐食環境においても重要な用途を持っています。.

特長

ジルコニア（ZrO2）は、数々の顕著な特性を持つ非常にユニークで有用なセラミック材料です。.

1. 優れた機械的特性とその応用
二酸化ジルコニウムは、アルミナに比べてより高い強度と破壊靭性を有するなど、優れた機械的特性を備えています。これらの特性により、極端な力や摩耗に耐える必要がある環境下での多くの産業用途に最適です。.

高強度および破壊靭性： ジルコニアは、多くの従来型セラミック材料を遥かに上回る強度と靭性を有しています。そのため、衝撃や応力下でも安定した状態を保ち、破壊の可能性を低減します。.

工業用途： 高い強度と耐摩耗性を備えているため、ジルコニアはフライス盤の部品、摺動部品、切削工具のインサートなど、繰り返しの機械的負荷に耐えながらも破損しない高性能な産業用部品の製造に頻繁に用いられています。.

2. 優れた断熱性能と低い熱伝導率

ジルコニアは優れた断熱特性も持ち、他のセラミック材料に比べて熱伝導率がはるかに低いです。.

低い熱伝導率： ジルコニアの熱伝導率は、一般的な他のセラミック材料の約十分の一にすぎません。この特性により、断熱や熱の保持が必要な用途において非常に有用です。.

熱管理用途： 例えば、一部の化学プロセス設備や高温炉では、ジルコニアを断熱層として使用することで温度管理を助け、敏感な機械部品が過熱による損傷を受けるのを防ぐことができます。.

ジルコニアセラミック材料の紹介

主な特長
プロジェクト	単位	ジルコニア			ジルコニア（マグネシウム安定化）
材料	\	94.4% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94.4% ZrO2-MgO
色	\	白色	黒色	青色	黄色
密度	g/cm³	6	5.6	6	5.7

機械的特性
プロジェクト	単位	ジルコニア			ジルコニア（マグネシウム安定化）
材料	\	94.4% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94.4% ZrO2-MgO
色	\	白色	黒色	青色	黄色
曲げ強度（20℃）	MPa	800	710	900	500
圧縮強度（20℃）	MPa	2000	2000	2000	2500
弾性係数（20℃）	GPa	200	210	200	250
破壊靭性（20℃）	MPa・m½	9	8	8	6
熱膨張係数（20℃）	\	0.3	0.3	0.3
硬度（20℃）	HRA	88	85	90
ビッカース硬さ（HV1）	kg/mm²	1175	1100	1220	1100
ロックウェル硬さ（45N）	R45N	78	75	78

熱的特性
プロジェクト	単位	ジルコニア			ジルコニア（マグネシウム安定化）
材料	\	94.4% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94.4% ZrO2-MgO
色	\	白色	黒色	青色	黄色
熱膨張係数	10⁻⁶K⁻¹	9.6	9.5	10	10
熱伝導率	W/m·K	2.5	3	3	3
熱衝撃安定性	△T.℃	250	300	300	450
比熱容量	J/g·K	0.46	0.48	0.46
最大使用温度（好気性）	℃	800	800	800	2100

電気的特性
プロジェクト	単位	ジルコニア			ジルコニア（マグネシウム安定化）
材料	\	94.4% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94% ZrO2-Y2O3	94.4% ZrO2-MgO
色	\	白色	黒色	青色	黄色
20℃における体積抵抗率	Ωcm	10¹⁴	10¹⁰	10¹⁴	10¹⁴
誘電強度（絶縁強度）	KV/mm	13	13	13	13
1MHz、室温における誘電率	\	28	28	28	28
MHz単位の誘電損失角（1MHz、20℃）	tanδ	17×10⁻⁴	17×10⁻⁴	17×10⁻⁴	17×10⁻⁴