ジルコニアの加工事例を紹介します。
同じ酸化物であるアルミナと比較して大きな素材の製造が困難で、素材費も高くなりますので、比較的小物部品で、高い曲げ強度、高い破壊靭性(ワレ、カケにくい)が必要な部品に多く使われています。
ジルコニア(ZrO₂)
高靭性・耐摩耗性・低熱伝導
ジルコニアの代表的な特性
| 項目 | ビッカース硬度 HV(GPa) |
曲げ強度 (MPa) |
破壊靭性 (MPam¹/²) |
最高使用温度(℃) | 線膨張係数 (×10-⁶/℃) |
熱伝導率 (W/(m・K)) |
耐熱衝撃温度(℃) | 耐薬品性 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 化学式・純度 | ||||||||
| ZrO₂ | 13 | 1000 | 6 | 高温下・長時間の使用不可 | 7.7 | 3 | 280 | 良好 |
素材特性を利用した用途
| 項目 | 特徴 | 用途 |
|---|---|---|
| 高強度 |
・高い曲げ強度及び破壊靭性がある ・カケ、ワレ、折れにくい。 ・衝撃にも強い |
・大きな力がかかる部品 ・特に衝撃に強い ・例:セラミック包丁 |
| 低熱伝導 | ・熱伝導率が低く、断熱効果がある | ・断熱部品 |
| 良好な耐薬品性 | ・酸、アルカリに強い。 | |
| 良好な耐摩耗性 | ・靭性があり、耐摩耗性が良い。 | ・耐摩耗が必要な部品 |
加工可能なサイズ
| 項目 | サイズ(mm) | 項目 | サイズ(mm) |
|---|---|---|---|
| 板 寸法 | Φ300×30 | 穴径 | Φ0.2~ |
| 丸棒寸法 | Φ50×300 | 穴深さ | ~150 |
| 溝 | 幅0.1~ | 穴数 | ~100 |
| 段差(凹凸) | ~30 | ネジ | M2~ |
