ジルコニア・セラミック
非常に高い硬度と強度を持ち、耐食性にも優れている。
アドバンストセラミックスの代表的な材料として、酸化ジルコニウムは次のように分けられる。 イットリア安定化ジルコニア そして マグネシウム安定化ジルコニア.両グレードとも優れた性能を持っている。

ジルコニアの利点
- モース硬度は8.5
- 超高破壊靭性を有する
- 優れた耐摩耗性
- 化学薬品に強い
- 高温環境に耐える
- 熱伝導率が低い
- 融点2715℃まで
ジルコニアの用途
- ベアリングと プランジャー
- 医療用インプラント
- 石油化学ポンプのスリーブとライナー
- 光通信用光ファイバーV溝
- シール
- 電気真空装置
- 酸素センサー
- 宇宙船構造部品
- エンジン部品
- 水処理バルブおよびポンプ部品
- 光学窓とミラー
材料特性
機械的特性 | 単位 | ジルコニア |
密度 | g/cm³ | 6.02 |
ビッカース硬度 | GPa | 13 |
曲げ強度 | MPa | 900 |
圧縮強度 | MPa | 2400 |
弾性係数 | GPa | 210 |
タフネス | MPa-m¹ᐟ | 7 |
ポアソン比 | - | 0.31 |
ヤング率 | GPa | 200 |
熱特性 | 単位 | ジルコニア |
熱伝導率 | W/mK | 3 |
融点 | °C | 2700 |
最高使用温度 | °C | 1000 |
線膨張係数 | 10-⁶/K | 10 |
電気的特性 | 単位 | 炭化ケイ素 |
誘電率 (1 MHz) | - | 30 |
絶縁破壊電圧 | V/cm | 1000 |
誘電損失 (1 MHz) | - | < 0.001 |
抵抗率 | Ω・cm | > 10¹² |
注:この値は参考値であり、バッチ条件により多少異なる場合がある。
ジルコニア・セラミック加工
ジルコニアセラミックプロトタイプ加工
ジルコニア・セラミックスのCNC加工工程を記録した最新ビデオ
よくある質問
ジルコニアと酸化アルミニウムの比較
ジルコニアは熱伝導率が低く、酸化アルミニウムは中程度の熱伝導率を持ち、半導体エレクトロニクスなどの用途に適しています。
ジルコニア: ポンプ部品、医療用インプラント、エンジン部品、ベアリングなど
酸化アルミニウム: 高温支持構造、電子パッケージ基板、バルブシール、ウェハークランプ部品など
コスト比較
アルミニウムは豊富に埋蔵されているため、通常は酸化アルミニウムの方が安価です。ジルコニアはより高価ですが、特定の用途ではより優れた性能を発揮します。
したがって、材料の独自性と実際のエンジニアリングの必要性に基づいて適切な材料を選択することは、優れた役割を果たすことができる。
ジルコニア・セラミックスの主な特性と、それがなぜ重要なのか?
ジルコニア・セラミックスは、高い強度、靭性、耐摩耗性で知られています。また、優れた熱安定性と耐腐食性・耐酸化性を有しています。これらの特性は、自動車、航空宇宙、医療産業などの過酷な環境での用途に理想的です。この材料の優れた機械的特性、特に高応力条件に耐える能力は、構造部品と精密部品の両方で高い人気を誇っている。
高精度を実現するために、ジルコニア・セラミックはどのように加工され、機械加工されるのですか?
ジルコニア・セラミックスは、CNC機械加工、レーザー切断、研削などの高度な技術によって加工されます。これらの方法によって、製造業者は0.001mmという厳しい公差で高いレベルの精度を達成することができます。複雑な部品に必要な正確な寸法、表面仕上げ、および品質を確保するために、5 軸 CNC 機械などの特殊な装置がしばしば使用されます。表面粗さをサブミクロンレベル(Ra 0.01μm)まで高めるために、研磨のような後処理技術も採用される。
様々な産業におけるジルコニア・セラミックスの一般的な用途は?
ジルコニア・セラミックスは、ヘルスケア、エレクトロニクス、自動車、航空宇宙などの産業で広く使用されている。一般的な用途としては、歯冠、酸素センサー、切削工具、耐摩耗性部品、高性能シールなどがあります。その卓越した機械的特性は、ベアリングやバルブなど、耐摩耗性、高温性、腐食性環境に対する耐性が求められる部品にも適しています。
ジルコニア・セラミックスが歯科用途に適している理由は?
ジルコニアは生体親和性、高強度、審美性により歯科で好まれる材料です。ジルコニアは天然歯に近い外観を持ち、割れたり欠けたりしにくいため、クラウン、ブリッジ、インプラントに最適です。さらに、ジルコニアは患者様個々のご要望に合わせて簡単にカスタマイズし、精密に加工することができるため、完璧な適合と長持ちする結果をお約束します。
ジルコニア・セラミックスの加工における課題は何ですか?
ジルコニア・セラミックの加工は、その硬さと脆さゆえに困難であり、特殊な工具と工程を必要とします。高精度と滑らかな仕上げを達成するために、メーカーはダイヤモンド・コーティングされた工具と、スローフィード研削やダイヤモンド研磨のような高度な加工技術を使用します。さらに、材料の応力や割れを防ぐためには、加工中の温度管理が重要です。最新の設備と技術を使用することで、これらの課題を効果的に管理し、高品質のジルコニア部品を製造することができます。
酸化ジルコニウムは金属かセラミックか
酸化ジルコニウム(ZrO₂)は、金属ではなく高性能セラミック材料です。優れた硬度、耐摩耗性、化学的安定性を提供し、医療、半導体、工業部品の用途に最適です。
イットリア安定化ジルコニアとマグネシア安定化ジルコニア:違いを理解する
イットリア安定化ジルコニア(YSZ)とマグネシア安定化ジルコニア(MSZ) は、異なる強度を持つ2つの高性能ジルコニア材料である。 YSZ は、優れた機械的強度、破壊靭性、精度を備えており、耐摩耗部品や構造部品に最適です。 MSZ一方、熱安定性と耐熱衝撃性に優れ、連続的な高温用途や耐火物用途に適しています。どちらを選択するかは、使用環境によって異なります: 精度と強度のYSZ、耐熱性と安定性のMSZ。