アドバンスト・セラミックスの最高使用温度
アドバンスト・セラミックスの最高使用温度は、従来の金属やエンジニアリング・プラスチックよりもはるかに高い。対照的に、いくつかの高性能セラミックスは、従来の金属が1200℃から1500℃で溶け始めるのに対し、2200℃までの持続的な動作温度に耐えることができます。このため、高温セラミック材料は高温産業用途に理想的です。
しかし、2000℃付近で使用する材料を選択する際には、適用環境を注意深く考慮しなければならない。窒化ホウ素や炭化ケイ素のような多くの超高温対応セラミックスは、不活性または還元性の環境を必要とする。酸化性環境では、最高使用温度が著しく低下する可能性があります。
この記事では、主なセラミック材料の最高使用温度限界について調べ、金属やプラスチックと比較し、高温用途でその特性をどのように利用できるかを説明します。

高温セラミックが重要な理由
アドバンスト・セラミックスは、極端な温度でも構造的・化学的完全性を維持する:
特に金属やポリマーと比較した場合、耐熱衝撃性、酸化安定性、低熱膨張性に優れている。そのため、多くのハイテクや産業用途において、かけがえのない存在となっています。
最高使用温度は?
最高使用温度とは、軟化、溶融、酸化、構造破壊などの著しい性能劣化を起こすことなく、材料が長時間耐えられる最高温度を指す。
セラミックスの場合、この温度は次のような要因に影響される:
セラミック材料とその最高温度
セラミック素材 | 最高使用温度 (°C) | 備考 |
---|---|---|
窒化ホウ素(BN) | 2000 | 不活性雰囲気のみ |
アルミナ (Al2O3) | 1650 | 最も広く使用されている先端セラミック |
炭化ケイ素(SSiC) | 1400 | 優れた熱伝導性 |
ZTA20 | 1400 | 強化ジルコニア-アルミナ複合材 |
窒化ケイ素 (Si3N4) | 1300 | 優れた耐熱衝撃性 |
窒化アルミニウム(AlN) | 1200 | 電子基板に最適 |
酸化ベリリウム (BeO) | 1200 | 導電性が高く、加工時に有害 |
MGC | 900 | プロトタイピング、エレクトロニクス |
ジルコニア(YPZ) | 850 | 位相不安定性による制限 |
*データは参考値です。
最高使用温度の比較:セラミックスと金属およびプラスチックの比較
下の棒グラフは、高温セラミックから一般的な工業用プラスチックまで、さまざまなエンジニアリング材料の最高使用温度を高いものから低いものへと順に示しています。
*データは参考値です。
セラミックに基づく用途 最高温度
アドバンストセラミックスは、その卓越した耐熱性により、要求の厳しい環境で広く利用されており、多くの場合、1000℃を超える温度でも構造的完全性と機能的安定性を維持します。以下は、セラミック材料の種類とその典型的な最高使用温度を強調した、産業別の応用事例です。