ホワイトコランダムは機能性セラミックスの分野で幅広い用途がある

ホワイトコランダム(α-アルミナ)は、高融点、高硬度、優れた化学的安定性、絶縁性により、機能性セラミックス分野で幅広い用途を有しています。具体的な用途と利点は以下のとおりです。1.
電子セラミックス
基板およびパッケージング材料
ホワイトコランダムは、高周波電子デバイス(LEDや電子レンジなど)用のセラミック基板(Al₂O₃含有量96%~99.6%のAl₂O₃セラミックなど)の製造に使用されます。熱伝導率(約30 W/m·K)が高く、誘電損失が低いため、高周波信号伝送に適しています。

絶縁部品
高電圧スイッチ、真空管絶縁リングなどに、その高い抵抗率(>10¹⁴ Ω·cm)とアーク耐性が利用されています。

利点: 高純度 (Na₂O 含有量 <0.1%) で、不純物による電気性能の低下を回避します。

2. 耐摩耗性セラミックス
メカニカルシールおよびベアリング
ホワイトコランダムセラミックスは硬度(HV〜2200)と耐摩耗性に優れているため、化学ポンプや高速ベアリングなどの過酷な環境に適しており、その耐用年数は金属材料の5〜10倍です。

耐摩耗コーティング
金属表面に白色コランダム粉末をプラズマ溶射し、耐摩耗性を高めます。

利点: 耐食性(耐酸性、耐アルカリ性)がシリコンカーバイドやシリコン窒化物よりも優れています。

3. 高温セラミックス
熱電対保護管と炉ライニング
ホワイトコランダムは、長時間1800℃(短時間2000℃)に耐えることができ、高温炉の温度測定素子や焼結炉ライニングの保護に使用されます。

耐火物
他の耐火物の耐熱衝撃性および強度を向上させる添加剤として。

利点: 熱膨張係数が低く (8×10⁻⁶/℃)、耐熱衝撃性に優れています。

4. バイオセラミックス
歯科および整形外科用インプラント
高純度のホワイトコランダム(99.5% Al₂O₃ など)は、生体適合性に優れ、拒絶反応も起こさないため、人工関節や歯科インプラントに使用されます。

利点: 表面仕上げが高い (Ra<0.02μm) ため、組織の摩擦によるダメージが軽減されます。

5. 光学および透明セラミック
高圧ナトリウムランプ管
透明アルミナセラミック(透過率> 95%)は、高輝度照明に使用され、高温ナトリウム蒸気腐食に耐性があります。

レーザーウィンドウ材料
白色コランダムセラミックは、紫外線から赤外線帯域で優れた光透過率を持っています。

重要なプロセス:高密度を得るには、超微粉末(粒子サイズ <0.1μm)と真空焼結が必要です。

6. センサーセラミック
ガス/湿度センサーマトリックス
多孔質の白色コランダムセラミックは、その安定性と高い比表面積を活かして、敏感な材料(ZnO、SnO₂など)を充填するためのキャリアとして使用されます。

利点: 化学的に不活性で、マトリックスと敏感な材料間の反応を回避します。

7. その他の機能用途
触媒担体
比表面積の大きい多孔質Al₂O₃は、自動車排ガス浄化用(三元触媒など)に使用されます。

原子力産業の遮蔽材。
中性子放射線を吸収し、高温照射にも耐性があります。

プロセスの要点
粉末製造: α-Al₂O₃ 結晶転移を制御する必要があります (通常、水酸化アルミニウムまたは硫酸アルミニウムを焼成して得られます)。

焼結助剤:異常な粒成長を抑制し密度を向上させるためにMgO(0.1%〜0.5%)を追加します。

成形技術: 部品の複雑さに応じて、乾式プレス、静水圧プレス、または射出成形を選択します。

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