窒化ケイ素チューブ

Semicorex 窒化ケイ素チューブは精密機械加工部品であり、物理的特性において優れた性能を持っています。窒化ケイ素セラミックスは、主に高硬度、高強度、低い熱膨張係数、および優れた熱安定性を特徴とする、よく知られた優れた物理化学的特性を持っています。密度が約 3.2 g/cm3、ビッカース硬度が 1400 ～ 1600、曲げ強度が 600 MPa を超える窒化ケイ素は、機械的負荷の下でも変形に耐えることができます。また、窒化ケイ素チューブの CTE は約 3.1 × 10-6 ケルビンと非常に低く、熱伝導率は 15 ～ 20 W/m・ケルビンです。この特性は主に高温環境下で発揮され、室温から1000℃への急上昇や急冷などの急激な温度変化に対しても寸法変化が少なく、熱応力によるクラックや変形を防ぎます。窒化ケイ素チューブは化学的には優れた耐食性、耐酸化性を持っています。高温でも酸、アルカリ、酸素と反応しにくく、安定した共有結合構造と表面に形成される保護酸化膜により、1200℃以上でも長期間安定して動作します。これらの特性により、熱サイクル環境における窒化ケイ素チューブの高い寸法安定性が確保され、耐用年数が延長されます。

窒化ケイ素チューブは、原材料の準備、焼結、最終機械加工という 3 つの基本的な段階で製造されます。反応焼結プロセスまたはホットプレスプロセスによる窒化ケイ素粉末の製造には、純度が維持され、粒子サイズが均一であることを保証するために、高純度のケイ素粉末と窒素ガスが必要です。 Semicorex は、優れたボールミルと精製炉を使用して、粉末と粒子サイズの均一性の品質保証を保証します。

成形プロセスにはいくつかの種類があり、通常は射出成形、静水圧プレス、または押出成形が利用されます。チューブのサイズが大きい場合は、静水圧プレスが必要です。これにより、チューブの高密度と構造的安定性が保証されます。高温高圧焼結ステップは最も重要な段階であり、通常、ガス圧焼結または熱間静水圧プレス法により摂氏 1700 ～ 1800 度で実行されます。焼結により粒子が緻密になり、気孔率が減少し、機械的強度が向上し、熱安定性が向上します。そして最終段階では、必要な寸法公差と表面仕上げの要件を満たすために、研削、研磨、検査を組み合わせます。

窒化ケイ素チューブ過酷な環境下での高温耐性と寸法安定性により、産業用途で顕著です。窒化ケイ素セラミックチューブは、半導体処理装置や高温炉のチューブによく使用されます。この場合、窒化ケイ素セラミックチューブは、汚染や熱衝撃、制御や機器の不安定性による誤動作を防止しながら、寸法精度を維持する必要があります。航空宇宙産業では、窒化ケイ素セラミックチューブは、安全性と信頼性が重要となる、エンジン部品、熱保護システム、および極端な温度変化を伴うその他の用途で一般的に使用されています。同様に、自動車産業でも、燃料効率と排出ガス制御を改善するターボチャージャーや排気システムを構成できます。熱処理炉や太陽光発電製造装置では、窒化ケイ素セラミックチューブが高温要素として機能し、放熱装置の寿命を延ばし、ダウンタイムとメンテナンスコストを削減します。