絶縁耐力とは？
絶縁耐力は、材料が電気絶縁破壊を起こすことなく耐えられる最大電界を示す。固体では、十分なエネルギーが構造をイオン化し、電流が流れるようになると絶縁破壊が起こります。高い絶縁耐力は、電気アークを防ぎ、デバイスの安全性と長寿命を確保するために不可欠です。
セラミックスは、プラスチックやガラスよりも優れていることが多く、プラスチック（1～3kV/mm）に比べ、10～40kV/mmの絶縁耐力を提供します。
安全上のご注意:セラミックは電界をよりよく扱うが、熱的・機械的適合性を考慮して選択しなければならない。
なぜコア指標なのか？
重要な洞察
セラミック材料の絶縁耐力
| セラミック素材 | 絶縁耐力 (kV/mm) | 特徴 |
|---|---|---|
| 酸化ベリリウム (BeO) | ~27 kV/mm | 優れた熱伝導性と高い絶縁耐力を持ち、ハイパワーエレクトロニクスに使用される。 |
| 窒化アルミニウム（AlN） | ~20 kV/mm | 熱伝導率が高く、電気絶縁性に優れ、マイクロエレクトロニクスに最適。 |
| ZTA 20% | 80 – 120 | 破壊靭性が向上し、適度な誘電特性を持つジルコニア強化アルミナ。 |
| 窒化ケイ素 (Si3N4) | ~15 kV/mm | 高い機械的強度と耐熱衝撃性を持ち、厳しい環境下で使用される。 |
| 窒化ホウ素（BN） | 40 kV/mm | 熱安定性と電気絶縁性に優れ、RFや真空用途によく使用される。 |
| 機械加工可能なガラスセラミック（MGC） | ~15 kV/mm | 電気絶縁性を維持したまま容易に機械加工が可能で、試作品やカスタム形状に適している。 |
| 炭化ケイ素（SiC） | 2-10 kV/mm | 硬度と熱伝導率は高いが、絶縁耐力は低い。 |
| アルミナ (Al2O3, 96-99.7%) | 17 kV/mm | 機械的、熱的、電気的特性のバランスがとれた、広く使用されている技術用セラミック。 |
| ジルコニア（ZrO2） | ~9 kV/mm | 高い強度と破壊靭性。絶縁耐力は低いが、靭性が重要な場合に使用される。 |
*データは参考値です。
*通常、誘電特性は温度の上昇とともに著しく劣化します。
絶縁耐力の比較
以下は、アドバンスト・セラミックスの絶縁耐力をプラスチックや一般的な絶縁体と比較した棒グラフです。
セラミック
プラスチック
断熱液/空気
*データは参考値です。
