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多孔質セラミックス
多孔質セラミックス

多孔質セラミックス

多孔質セラミックスは、多孔質機能性セラミックスとも呼ばれる新しいタイプのセラミックスです。成形後に高温焼成することで、本体に多数の連続した、あるいは閉じた孔を有するセラミックスです。

多孔質セラミック材料は、体積密度が小さく、比表面積が大きく、独特の多孔質構造による低熱伝導性、耐熱性、強度、化学的安定性などを備えており、環境保護、省エネ、化学工業、製錬、食品、製薬、バイオ医学などの分野で広く使用されています。

    濾過・分離装置用多孔質セラミック材料

    多孔質セラミック板または管状製品で構成されるフィルター装置は、広い濾過面積と高い濾過効率を特徴としています。浄水、油分離・濾過、有機溶媒、酸・アルカリ溶液、その他の粘性液体、圧縮空気、コークス炉ガス、蒸気、メタン、アセチレンなどのガス分離に広く使用されています。多孔質セラミックは耐高温性、耐摩耗性、耐化学腐食性、高い機械的強度などの利点を有するため、腐食性液体、高温流体、溶融金属などにおいて独自の利点を発揮します。

    吸音・騒音低減装置用多孔質セラミック材料

    吸音材の一種である多孔質セラミックスは、主に拡散機能、すなわち音波によって発生する空気圧を多孔質構造を通して拡散させることで吸音効果を発揮します。吸音材として、多孔質セラミックスは小さな孔径(20~150μm)、高い気孔率(60%以上)、そして高い機械的強度が求められます。多孔質セラミックスは、高層ビル、トンネル、地下鉄などの防火性能が求められる場所、テレビ放送センター、映画館などの遮音性能が求められる場所で広く利用されています。

    半導体真空吸着

    多孔質セラミックスは、その優れた吸着能力と活性により、半導体プロセスにおけるシリコンウェーハの真空吸着および搬送に欠かせない材料です。

    多孔質セラミック材料はセンシング素子として使用される

    セラミックセンサーの湿度センサーとガスセンサーの動作原理は、微多孔セラミックを気体または液体媒体に置くと、媒体中の一部の成分が多孔質体に吸着または反応し、微多孔セラミックの電位または電流が変化して気体または液体の組成を検出するというものです。セラミックセンサーは、耐高温性、耐腐食性、製造プロセスが簡単、高感度かつ正確な検出などの特性を備えており、多くの特殊な用途に使用できます。

    振動板材質には多孔質セラミックスを採用。

    多孔質セラミックは液体およびガスとの接触面積が大きく、通常の材料に比べて電池電圧がはるかに低いため、電解隔膜材料に多孔質セラミックを適用すると、電池電圧を大幅に低減し、電解効率を向上させ、電気エネルギーと電極材料を節約できます。多孔質セラミック膜は、化学電池、燃料電池、光化学電池などに使用されています。

    空気分配装置用多孔質セラミック材料

    多孔質セラミック材料を通してガスを固体粉末に吹き込むことで、粉末を緩い流動状態にし、急速な伝熱と均一な伝熱を実現し、反応速度を加速し、粉末の固結を防止します。粉体の搬送、加熱、乾燥、冷却に適しており、特にセメント、石灰、アルミナ粉末の製造および粉体輸送に適しています。

    断熱多孔質セラミックス

    多孔質セラミックスは、高多孔性、低密度、低熱伝導率、高熱抵抗、小体積熱容量といった利点を有し、伝統的な保温材として利用されてきました。先進的な多孔質セラミックスは、宇宙船のシェルやミサイルヘッドなどに利用される保温材としても優れています。

    バイオメディカル用途向け多孔質セラミック材料

    多孔質バイオセラミックスは、従来のバイオセラミックスを基盤として開発され、優れた生体適合性、安定した物理的・化学的特性、そして無毒性の副作用を特徴としており、バイオメディカル分野で広く利用されています。多孔質セラミックス製の歯科インプラントなどのインプラントは、臨床応用されています。

    小口径セラミックス(2μm) FT-A(20μm) FT-B(30μm) FT-C(70μm)
    グレー グレー グレー
    孔径(μm) 2 20 30 70
    通過流量(L/min) 4 ~ 7(ψ28、-94kPa) ≧20(ψ28、-94kPa) ≧20(ψ28、-94kPa) ≧20(ψ28、-94kPa)
    密度(g/cm3 2.1±0.1 2±0.1 1.95±0.1 1.9±0.1
    表面抵抗率(Ω/sq) 106~109 106~109 106~109 106~109
    反射率(%) 6±1 該当なし 該当なし 該当なし
    硬度(HRH) ≧45 ≧40 ≧40 ≧40
    気孔率(%) 45 34 34 36.1
    破断強度(kgf/mm2 該当なし 4.7
    4.7
    4.6
    ヤング率(GPa) 35 該当なし 該当なし 該当なし
    熱伝導率(W/(mK)) 1 該当なし 該当なし 該当なし
    熱膨張係数(10-6~/K) 8 2.9 2.9 10-6/K
    100℃で
    10-6/K
    150℃で
    6.7 7.1
    主原料 アルミナ シック シック シック