加工材質ガイド

特性別比較グラフ

比重

水を1としたときの密度の比。数値が大きいほど重い。

金属に比べセラミックスはおおよそ半分以下で軽い材料です。
また、タングステンは鉛より重く金と同じくらいの非常に重い材料です。
タングステンは放射線の遮蔽材料として使われています。

比重比較グラフ

硬度

物質の硬さを表す。数値が大きいほど硬い。

一般的な金属に比べセラミックスは非常に硬い材料です。
硬度が高いということは、磨耗に強い材料です。
耐磨耗材として広く使われています。

硬度比較グラフ

ヤング率

一定のひずみ量に必要とする応力。数値が大きいほど剛性が高い。

セラミックスやタングステン、モリブデンは一般金属材料に比べ
ヤング率が高い高剛性の材料です。

ヤング率比較グラフ

破壊靱性

クラックの進展する際の破壊応力。数値が大きいほど割れにくい。

セラミックスは割れ易い脆い材料です。
その中でもジルコニアは破壊靱性が高くねばりのある材料で包丁やハサミといった
刃物や破砕ボール等に使われています。

破壊靱性比較グラフ

最高使用温度

使用可能な温度領域(雰囲気により異なります)。

高融点金属とよばれるタングステン、モリブデンやセラミックス非常に高温領域で
使用することができます。炉材やるつぼ、熱遮蔽材等に使われます。

最高使用温度比較グラフ

耐熱衝撃性

急激な温度変化に耐えうる温度の範囲。値が大きいほど割れにくい。

ガラスやセラミックスは急激な温度変化で割れ易い材料ですが、窒化ホウ素や
石英、窒化珪素は耐熱衝撃性が高い材料です。温度上下が激しい部分に使われます。

耐熱衝撃性グラフ

熱伝導率

物質の中の熱の流れやすさを示す。数値が大きいほど流れやすい。

セラミックスの中でも窒化アルミニウムや炭化珪素のように熱伝導率が高いものと、ジルコニアのように
熱伝導率の低いものがあります。タングステン、モリブデンは比較的熱伝導率が高い材料です。

熱伝導率比較グラフ

熱膨張係数

温度変化に対して物質が膨張する割合。数値が大きいほど膨張しやすい。

セラミックスやタングステン、モリブデンは膨張係数が小さく、温度変化による変形の小さい材料です。

熱膨張係数比較グラフ

体積抵抗率

物質の電気の通しにくさ。数値が大きいほど通しにくい。

セラミックスは一般的に電気を通しにくい材料で絶縁性に優れています。
各種絶縁材に使用されます。一部導電性の材料もあります。

体積抵抗率のグラフ

誘電率

物質内で電荷とそれによって与えられる力との関係を示す係数です。

セラミックスは電気を蓄える絶縁体として電子部品に使われています。

耐食性

化学・生物学的作用により外見や機能が損なわれない性質

セラミックスは耐食性に優れ人工骨や各種耐食部材として広く使用されています。タングステンも耐酸、耐アルカリ性に優れた材料です。

導電性

一般的にファインセラミックスは電気を通さない絶縁体ですが、加える温度や電圧によって 電気を通す半導体セラミックスもあります。

圧電性

圧電体とは、その結晶に力あるいは歪を加えることにより電荷を発生する正圧電効果と、逆に電界を加えると力や歪が発生する逆圧電効果を持つ物質をいいます。

圧電セラミックスは多結晶体であり、チタン酸ジルコン酸鉛、一般的にPTZと呼ばれる。

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