素材 – セラミック

♦アルミナ(Al2O3)

中匯智能製造集団(ZHHIMG)が製造する精密セラミック部品は、高純度セラミック原料(92~97%アルミナ、99.5%アルミナ、99.9%以上アルミナ)を使用し、CIP冷間静水圧プレス法で製造されます。高温焼結と精密加工により、寸法精度は±0.001mm、表面粗さはRa0.1まで、使用温度は1600度まで対応可能です。黒、白、ベージュ、濃赤など、お客様のご要望に応じて様々な色のセラミック部品を製造できます。当社製の精密セラミック部品は、耐高温性、耐腐食性、耐摩耗性、絶縁性に優れており、高温、真空、腐食性ガス環境下でも長期間使用できます。

半導体製造装置のフレーム(セラミックブラケット)、基板(ベース)、アーム/ブリッジ(マニピュレーター)、機械部品、セラミックエアベアリングなど、さまざまな用途で広く使用されています。

酸化アルミニウム(AL2O3)

製品名 高純度99アルミナセラミック角管/パイプ/ロッド
索引 ユニット 85% Al2O3 95% Al2O3 99% Al2O3 99.5% Al2O3
密度 g/cm3 3.3 3.65 3.8 3.9
吸水率 % <0.1 <0.1 0 0
焼結温度 C 1620 1650 1800 1800
硬度 モース 7 9 9 9
曲げ強度(20℃) Mpa 200 300 340 360
圧縮強度 Kgf/cm2 10000 25000 30000 30000
長時間動作温度 C 1350 1400 1600 1650
最大動作温度 C 1450 1600 1800 1800
体積抵抗率 20℃ Ω・cm3 >1013 >1013 >1013 >1013
100℃ 1012-1013 1012-1013 1012-1013 1012-1013
300℃ >109 >1010 >1012 >1012

高純度アルミナセラミックスの応用例:
1. 半導体製造装置に適用: セラミック真空チャック、切断ディスク、クリーニングディスク、セラミックチャック。
2. ウェーハ搬送部品:ウェーハハンドリングチャック、ウェーハ切断ディスク、ウェーハ洗浄ディスク、ウェーハ光学検査用吸盤。
3. LED / LCD フラットパネルディスプレイ業界: セラミックノズル、セラミック研削ディスク、リフトピン、ピンレール。
4. 光通信、太陽光発電産業:セラミックチューブ、セラミックロッド、回路基板スクリーン印刷用セラミックスクレーパー。
5. 耐熱性および電気絶縁性部品:セラミックベアリング。
現在、酸化アルミニウムセラミックスは、高純度セラミックスと一般セラミックスに分類できます。高純度酸化アルミニウムセラミックスシリーズは、99.9%以上のAl₂O₃を含むセラミック材料を指します。焼結温度が1650~1990℃と高く、透過波長が1~6μmであるため、通常は白金るつぼの代わりに溶融ガラスに加工されます。光透過性とアルカリ金属に対する耐食性から、ナトリウム管として使用できます。電子産業では、IC基板の高周波絶縁材料として使用できます。酸化アルミニウムの含有量の違いにより、一般酸化アルミニウムセラミックスシリーズは、99セラミックス、95セラミックス、90セラミックス、85セラミックスに分類できます。場合によっては、酸化アルミニウムが80%または75%のセラミックスも一般酸化アルミニウムセラミックスシリーズに分類されます。中でも、99アルミニウム酸化物セラミック材料は、高温るつぼ、耐火炉管、セラミックベアリング、セラミックシール、バルブプレートなどの特殊耐摩耗材料の製造に使用されます。95アルミニウムセラミックは、主に耐腐食性・耐摩耗性部品として使用されます。85セラミックは、特性が変化すると電気的性能や機械的強度が向上するため、モリブデン、ニオブ、タンタルなどの金属シールに使用でき、一部は電気真空装置にも使用されます。

 

品質アイテム(代表値) 製品名 AES-12 AES-11 AES-11C AES-11F AES-22S AES-23 AL-31-03
化学組成 低ナトリウム 容易焼結製品 H₂O % 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
% 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
Fe₂O₃ % 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
SiO₂ % 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 0.04 0.04
Na₂O % 0.04 0.04 0.04 0.04 0.02 0.04 0.03
MgO* % - 0.11 0.05 0.05 - - -
Al₂O₃ % 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9
中粒径(MT-3300、レーザー分析法) μm 0.44 0.43 0.39 0.47 1.1 2.2 3
α結晶サイズ μm 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3~1.0 0.3~4 0.3~4
成形密度** g/cm³ 2.22 2.22 2.2 2.17 2.35 2.57 2.56
焼結密度** g/cm³ 3.88 3.93 3.94 3.93 3.88 3.77 3.22
焼結ラインの収縮率** % 17 17 18 18 15 12 7

* MgOはAl₂O₃の純度の計算には含まれません。
* スケール粉末なし、29.4MPa (300kg/cm²)、焼結温度は1600℃。
AES-11 / 11C / 11F: 0.05~0.1%のMgOを添加すると焼結性が優れているため、純度99%以上の酸化アルミニウムセラミックスに適用可能です。
AES-22S:焼結ラインの成形密度が高く、収縮率が低いのが特徴で、スリップフォーム鋳造や、寸法精度が求められるその他の大型製品に適しています。
AES-23 / AES-31-03:AES-22Sよりも成形密度、チキソトロピー性が高く、粘度が低い。前者はセラミックスに、後者は耐火材の減水剤として使用され、人気が高まっている。

♦炭化ケイ素(SiC)の特性

一般的な特徴 主成分の純度(重量%) 97
密度(g/cm³) 3.1
吸水率(%) 0
機械的特性 曲げ強度(MPa) 400
ヤング率(GPa) 400
ビッカース硬度(GPa) 20
熱特性 最大動作温度(℃) 1600
熱膨張係数 室温~500℃ 3.9
(1/°C × 10⁻⁶) 室温~800℃ 4.3
熱伝導率(W/m・K) 130 110
耐熱衝撃性 ΔT (°C) 300
電気的特性 体積抵抗率 25℃ 3 x 106
300℃ -
500℃ -
800℃ -
誘電率 10GHz -
誘電損失(×10⁻⁴) -
Q値(×10⁴) -
絶縁破壊電圧(kV/​​mm) -

20200507170353_55726

♦窒化ケイ素セラミック

材料 ユニット Si₃N₄
焼結方法 - ガス圧焼結
密度 g/cm³ 3.22
- ダークグレー
吸水率 % 0
ヤング率 GPA 290
ビッカース硬度 GPA 18 - 20
圧縮強度 Mpa 2200
曲げ強度 Mpa 650
熱伝導率 W/mK 25
耐熱衝撃性 Δ(℃) 450 - 650
最大動作温度 °C 1200
体積抵抗率 Ω・cm > 10 ^ 14
誘電率 - 8.2
誘電強度 kV/mm 16