再結晶炭化ケイ素セラミックスとは何ですか？

再結晶化炭化ケイ素SiC粒子を蒸発・凝縮機構により結合させ、強固な固相焼結体を形成した高性能セラミックスです。最大の特徴は焼結助剤が添加されていないことで、最終製品はほぼ純粋な炭化ケイ素となるため、高温性能と化学的安定性に極めて優れています。

再結晶炭化ケイ素セラミックスの製造プロセス

粒径の異なる高純度炭化ケイ素粉末を一定の割合で分級した後、スリップキャスト法、プレス成形法、押出成形法により所望の形状の成形体を成形します。これらのグリーンボディは、不活性雰囲気 (アルゴンなど) または真空中で超高温 (2100 ～ 2500°C) で焼結されます。この環境下では、SiC粒子の表面の原子が蒸発し、粒子のネック部分に凝集・堆積し、粒子の接触点で強固な結合を形成して焼結体を形成します。その結果、再結晶化した炭化ケイ素は焼結プロセス中に収縮や液相を示さず、最終的には相互につながった細孔を持つ多孔質の網目状骨格構造を形成します。

再結晶炭化ケイ素の特徴と用途

RSiCは炭化ケイ素を99％以上含み、結晶粒界が非常に明瞭で、基本的にガラス相や不純物を含みません。優れた高温耐性、優れた耐熱衝撃性、優れた耐酸化性、優れた耐化学腐食性を備えています。高温の窯設備、バーナーノズル、熱変換器、化学工業、金属精錬、および非常に厳しい性能要件が求められるその他の環境での使用に適しています。

この焼結メカニズムでは、RSIC は室温で多孔率が高く、曲げ強度が低いため、室温での強度要件が高い構造部品への用途が制限されます。しかし、この材料の相互につながった細孔のネットワーク骨格構造により、多孔質材料の分野で幅広い応用の可能性があり、排気ガス濾過、化石燃料空気濾過などの分野で従来の多孔質製品を置き換えることができます。