商品説明
再結晶化カーボン化ケイ素(RSiC)は、高純度カーボン化ケイ素を特定の圧力および不活性雰囲気下で2400℃に加熱し、蒸発・凝縮による再結晶化によって得られる多孔質陶磁器材料です。その粒子は共生的なブリッジ構造を形成し、焼成時に実質的に収縮がなく、気孔率は10~20%です。
高温強度が高く、優れた酸化抵抗性および耐食性を有し、硬度はダイヤモンドに次いで高いです。窯具、燃焼ノズル、熱交換器、ディーゼル排ガス微粒子フィルター(DPF)、太陽熱集熱器、航空宇宙用構造部品などの高温産業用部品に適しています。最高使用温度は1700℃に達します。
仕様
RSiC 技術資料表
| 技術仕様 | 単位 | 価値 |
| 炭化ケイ素含有量 | 質量% | ≥99 |
| 体積密度(20℃) | g/cm3 | 2.65~2.75 |
| 見かけの気孔率 | 体積% | <17 |
| 硬度(20℃) | KG/MM | 1800-2000 |
| 20℃における破壊靭性 | MPa×m² | 1.8-2.0 |
| 20℃における曲げ強さ | MPa | 90~100 |
| 1200℃における曲げ強さ | MPa | 100~110 |
| 20–1200℃(熱膨張係数) | 1×10℃ | 4.6 |
| 1200℃における熱伝導率 | W/m・K | 35-36 |
| 1200℃における耐熱衝撃性 | / | とてもいい |
| 最高使用温度(空気中) | ℃ | 1650 |
注:上記のデータは試験サンプルに対する代表的な値であり、当社が全製品に対して保証する正確な仕様を示すものではありません。
用途
1. 再結晶化炭化ケイ素(SiC)セラミックスは、高温産業分野で幅広く応用されており、主に高温窯具、バーナー・ノズル、セラミック放射加熱管、部品保護管、熱交換器、および燃焼ノズルとして使用されます。省エネルギー性、有効窯容積の増加、焼成サイクルの短縮、窯生産効率の向上、および高い経済効果といった利点を備えています。
2. 環境・エネルギー分野では、再結晶化炭化ケイ素はディーゼル排気微粒子フィルター(DPF)および化石燃料用空気フィルターとして使用されます。また、高い熱伝導性および光吸収特性を活かしてハニカム状セラミックスが製造され、太陽熱発電タワーにおける吸収体(ソーラーコレクター)として利用されます。
3. 航空宇宙および防衛分野では、再結晶化炭化ケイ素が航空宇宙機器のエンジン、尾翼、胴体などの構造部品の製造に用いられるほか、防弾セラミックスなどの軍事装備の製造にも使用される。
4. 半導体および太陽光発電分野では、再結晶化炭化ケイ素セラミックスが、太陽光発電用結晶シリコンの高温焼結炉部品および半導体用シリコンウエハーの研磨リングとして用いられる。
5. 冶金および化学産業では、再結晶化炭化ケイ素レンガが高炉内張り材、溶鉄前処理車内張り材、ドライクエンチング塔内張り材、亜鉛製錬蒸留槽内張り材などとして使用される。
6. その他の分野では、再結晶化炭化ケイ素(R-SiC)は高温点火体として使用可能である。その多孔質構造は、アルミニウム(Al)や銅(Cu)などの他の材料との複合化に適した条件を提供し、電子パッケージング材料の製造にも用いられる。また、自動車部品やドローンのプロペラブッシュなどにも使用される。
メリット
1. 再結晶化炭化ケイ素(R-SiC)は、2000℃を超える高温で形成される高機能材料であり、硬度はダイヤモンドに次ぐ。SiCが持つ優れた特性の多くを保持しており、例えば高温強度、耐食性、優れた耐酸化性、および優れた耐熱衝撃性などが挙げられる。
2. 優れた機械的特性。再結晶化炭化ケイ素(SiC)は、炭素繊維よりも高い強度および剛性を有し、耐衝撃性が高く、極端な温度環境下でも優れた性能を発揮し、さまざまな条件下で優れた耐性を示します。さらに、良好な柔軟性を備えており、引張りや曲げによる損傷を受けにくく、応用性能を大幅に向上させます。
3. 高い耐食性。再結晶化炭化ケイ素(SiC)は、多様な媒体に対して高い耐食性を示し、複数の腐食性媒体による侵食を防ぎ、長期間にわたり機械的特性を維持します。また、優れた接着性を有するため、使用寿命が延びます。さらに、優れた耐熱性も備えており、一定範囲の温度変化に適応でき、応用効果を高めます。
4. 焼成時の収縮がありません。焼成工程で収縮が生じないため、製品の変形や亀裂を引き起こす可能性のある残留応力が発生せず、複雑な形状・高精度部品の製造が可能です。
5. 焼成後の高気孔率。再結晶化SiC製品は焼成後に約10~20%の残留気孔を有します。材料の気孔率は、主にグリーンボディ自体の気孔率に依存し、焼成温度による変化はほとんど見られません。これにより、気孔率の制御が可能となります。排ガスフィルターおよび化石燃料用空気フィルターなど、多孔質材料への応用が広く、従来の多孔質製品に代わる選択肢として活用されています。
6. RSiCは、2150–2300℃という高温で酸化物や金属不純物がすでに揮発するため、ガラス相や不純物を含まず、非常に明瞭かつ清浄な結晶粒界を有しています。蒸発・凝縮焼結機構によってSiCも精製され(RSiC中のSiC含有量は99%以上)、高純度が実現されます。