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靭性の改善とは?課題と対策・製品を解説

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セラミックスにおける靭性の改善とは?

セラミックスは、高い硬度、耐熱性、耐食性を持つ一方で、脆性(割れやすい性質)が課題です。この脆性を克服し、衝撃や応力に対する抵抗力を高めることを「セラミックスの靭性の改善」と呼びます。これにより、構造材料としての応用範囲が飛躍的に拡大します。

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【ガラス強化向け】チリ産 炭酸リチウム テクニカルグレード

【ガラス強化向け】チリ産 炭酸リチウム テクニカルグレード
ガラス業界では、製品の耐久性と安全性を高めるために、ガラスの強化が求められます。特に、自動車、建築、家電製品など、様々な用途で使用されるガラスにおいては、衝撃や温度変化に耐えることが重要です。不適切な強化は、ガラスの破損や性能劣化につながる可能性があります。当社のチリ産 炭酸リチウム テクニカルグレードは、ガラスの製造過程で使用することで、ガラスの強度を高め、耐久性を向上させます。 【活用シーン】 ・自動車ガラスの製造 ・建築用ガラスの製造 ・家電製品用ガラスの製造 ・その他、強化ガラスが必要な製品 【導入の効果】 ・ガラスの強度向上 ・製品の耐久性向上 ・安全性の向上 ・製品の品質向上

【ガラス強化向け】チリ産 水酸化リチウム

【ガラス強化向け】チリ産 水酸化リチウム
ガラス業界では、製品の耐久性と安全性の向上が常に求められています。特に、衝撃や温度変化にさらされるガラス製品においては、その強度が製品の品質を左右します。水酸化リチウムは、ガラスの組成に添加することで、ガラスの強度を高め、熱膨張率を調整し、ひび割れや破損のリスクを低減します。当社製品は、安定供給と高品質な製品で、ガラス製品の品質向上に貢献します。 【活用シーン】 ・強化ガラス製造 ・耐熱ガラス製造 ・特殊ガラス製造 【導入の効果】 ・ガラス製品の強度向上 ・熱衝撃に対する耐久性向上 ・製品の品質向上と歩留まり改善

ダイヤモンド焼結体

ダイヤモンド焼結体
当社では、超微粒ダイヤモンドを高密度で焼結して、硬度の大幅アップを 実現した『高密度・超微粒ダイヤモンド焼結体』を取り扱っております。 ダイヤモンド焼結体のダイヤモンド層(硬質層)をより厚くし、 ダイヤモンド層をパーツとしての用途を拡大。 また、耐摩耗の低下を極力抑え、ワイヤカット放電加工の約50%(従来比)の スピードアップを実現します。 【特長】 ■用途別に多彩なヌープ硬度3500~7500(kgf/mm2)を用意 ■靭性の向上 ■特注で電子デバイス対応の非磁性ダイヤモンド焼結体を用意 ※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

化学強化ガラス ※高強度イオン交換法の素材硝子

化学強化ガラス ※高強度イオン交換法の素材硝子
当社の化学強化ガラスは、原料調合、溶解、成型を一貫して行う、 株式会社赤川硬質硝子工業所の製品です。 強化ガラスには、風冷強化法とイオン交換法が有りますが、当社では イオン交換法の素材硝子を供給いたします。 イオン交換法は、肉厚の薄い素材でも強化する事ができ、強化後の形状の 変化が少ないといった特長が有ります。 小ロットにも対応いたしますので、是非ご相談ください。 【特長】 ■イオン交換法 ■高強度 ■小ロットにも対応 ※詳しくはお問い合わせください。

サイアロンセラミックス

サイアロンセラミックス
当社のサイアロンセラミックスは、微細なα型サイアロン(α-Sialon)と β型窒化珪素(β-Si3N4)結晶から成る緻密焼結体です。 高温強度、硬度、破壊的靭性値、耐熱衝撃性等バランスの良い、 優れた機械的特性を持つ先進のファインセラミックスとして、 ご好評をいただいております。 【特長】 ■国有特許第1212170号、第1196032号使用 ※詳細については、お気軽にお問い合わせください。

MGD40 (メタルボンドメッシュー原生)

MGD40 (メタルボンドメッシュー原生)
特徴:規則的な結晶と不規則的な結晶を組み合わせされて、中級靭性と中級強度を備えます。 用途:ガラスやセラミックス産業において様々な用途に利用され、メタルボンド用途として幅広く応用されます。 PS:コーティングも可能です。 メッシュ:60/80-400/500
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セラミックスにおける靭性の改善

セラミックスにおける靭性の改善とは?

セラミックスは、高い硬度、耐熱性、耐食性を持つ一方で、脆性(割れやすい性質)が課題です。この脆性を克服し、衝撃や応力に対する抵抗力を高めることを「セラミックスの靭性の改善」と呼びます。これにより、構造材料としての応用範囲が飛躍的に拡大します。

​課題

微細な亀裂の伝播抑制

セラミックスは、微細な欠陥や表面の傷から亀裂が容易に発生・伝播し、破壊に至りやすい。

応力集中箇所の緩和

異種材料の接合部や形状変化部など、応力が集中しやすい箇所で破壊が起こりやすい。

製造プロセスにおける欠陥生成

焼結時や成形時に発生する気孔や粒界構造の不均一性が、靭性の低下を招く。

複合化による界面制御の難しさ

異なる材料を複合化する際に、界面の接着性や相溶性が悪く、応力緩和効果が得られない場合がある。

​対策

強化相の導入と分散制御

セラミックス中に、より靭性の高い粒子や繊維状の相を均一に分散させることで、亀裂の伝播を阻止・迂回させる。

界面改質技術の適用

複合材料の界面に特定の層を形成したり、界面エネルギーを制御したりすることで、応力緩和やエネルギー吸収能力を高める。

ナノ構造制御による緻密化

ナノ粒子やナノ構造を活用し、欠陥の少ない高密度なセラミックス組織を形成することで、材料自体の強度と靭性を向上させる。

相転移誘起によるエネルギー吸収

特定のセラミックスが持つ相転移(結晶構造の変化)の際に発生する体積変化や歪みエネルギーを利用し、亀裂の進展を抑制する。

​対策に役立つ製品例

強化粒子添加型複合セラミックス

微細な高靭性粒子を均一に分散させることで、亀裂の伝播経路を複雑化させ、破壊エネルギーを吸収する。

界面制御型積層セラミックス

異なる特性を持つセラミックス層を積層し、界面に特殊なバッファー層を設けることで、応力分散と亀裂進展抑制を図る。

ナノ構造制御焼結助剤

ナノサイズの焼結助剤を用いることで、低温での緻密化を促進し、微細な気孔の少ない高靭性セラミックスを得る。

相転移誘起型セラミックスコーティング

表面に相転移を起こしやすい材料をコーティングし、衝撃や応力に対してエネルギー吸収層として機能させる。

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