課題1 アルミナでは強度が不足し、破損してしまう
実績のある業種
対応実績のある部品
よくある課題
衝撃や曲げ応力がかかる箇所で、割れやすい。
より高強度な素材が必要だが、コストが心配。
解決
衝撃や曲げ応力がかかる用途でも、長期間安定して使用できます。
ジルコニア(酸化ジルコニウムZrO₂)は、ファインセラミックスの中で最も高い強度と靭性を持つ素材です。
アルミナの約2倍の強度を誇り、高強度部品や医療機器部品、精密部品など、高い信頼性が求められる用途で使用されています。
耐摩耗性や耐熱性にも優れ、過酷な環境でも長期間使用できます。
| 化学式 | ZrO₂(酸化ジルコニウム) |
|---|---|
| 色 | 白色 |
| 密度 | 6.0〜6.1 g/cm³ |
| 硬度 | HV1200〜1400(ビッカース硬度) |
| 融点 | 約2700℃ |
| 焼成温度 | 約1400〜1500℃ |
|---|---|
| 熱伝導率 | 2〜3 W/(m·K) |
| 電気絶縁性 | 優れる |
| 耐熱性 | 〜1200℃ |
| 熱膨張係数 | 約10×10⁻⁶/K |
一般的なジルコニア(部分安定化ジルコニア)の物性値です。実際の数値とは異なります。
セラミックスの中で最も高い機械的強度と靭性(粘り強さ)を持ち、アルミナの約2倍の曲げ強度を誇ります。破壊靭性値も高く、衝撃に強く割れにくい特性があります。高強度が求められる部品や、信頼性が重要な医療機器部品に最適です。
高硬度により優れた耐摩耗性を発揮し、摺動部品やポンプ部品として長期間使用できます。表面平滑性にも優れているため、摩擦係数が小さく、摺動性に優れます。長寿命でメンテナンスコストを削減しつつ、精度を維持できます。
融点2700℃、最高使用温度約1200℃と高い耐熱性を持ちます。さらに、熱伝導率が他のセラミックスに比べて非常に小さいため、優れた断熱効果を発揮します。耐火材や断熱材としても使用され、高温環境でも安定した性能を発揮します。
熱膨張係数が金属に近く、金属との組み合わせが比較的容易です。機械的特性も金属に近いため、金属部品の代替としても使用されています。金属との接合性に優れ、複合部品の製作にも適しています。
化学的に安定しており、多くの酸やアルカリに対して耐性があります。腐食しにくく、薬品環境でも使用可能です。医療機器部品にも使用され、生体適合性にも優れています。
高い生体適合性を持ち、人工関節や歯科インプラント、人工歯などの医療機器部品として広く使用されています。金属アレルギーの心配がなく、長期間体内で安定した性能を発揮します。高強度で摩耗しにくく、安全性の高い素材です。
ジルコニアの優れた特性は、さまざまな産業分野の課題を解決します。「アルミナでは強度が不足」「衝撃に強い素材が必要」「医療用途に使用したい」など、高強度・高靭性が求められる課題に、ジルコニアが最適な解決策を提供します。