機械加工可能なガラスセラミック(マコール・セラミック)

機械加工可能なガラス・セラミック(別名 MGC & マコール・セラミック)は、全体が白色の多結晶複合材料である。合成マイカ結晶を主結晶相とするガラスセラミック材料である。マコール・マシナブル・セラミックは、高度なテクニカル・セラミックスの優れた電気的、熱的、機械的特性と、従来の金属加工工具による加工のしやすさを兼ね備えています。これにより、高価なダイヤモンド研磨やその後の焼成が不要となり、製造時間とコストを大幅に削減できます。

グレートセラミックでは、機械加工可能な高性能ガラスセラミックス (MGC)は、優れた性能、電気絶縁性、熱安定性を必要とする業界に高品質のマコール・ロッド、マコール・プレート、マコール・チューブ、カスタム加工部品を提供している。

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マコール機械加工ガラスセラミックの利点

マコールの切削加工可能なガラス・セラミックの最大の特長は、その切削加工性にあり、金型を必要とせずに高精度の技術要件を満たすことができるため、直接成形が可能となり、設計および加工サイクルが大幅に短縮されます。その結果、マコールのセラミックは、薄肉セラミックやセラミックねじのような、複雑な形状や高精度が要求され、成形加工が困難な構造セラミック部品に多く使用されています。

特徴:一般的な金属加工用工具で旋盤加工、フライス加工、ドリル加工、タップ加工などが可能で、高精度な加工ができる。

アプリケーション:各種機械装置の断熱パッド、保温パッド、断熱ブラケット、耐熱ブラケットなどの複雑な構造部品に適しています。

特徴:高温電気絶縁性能に優れ、絶縁破壊強度は40kV/mmに達する。

アプリケーション:避雷針の主要部品など、各種電気機器に広く使用されている。

特徴:使用温度範囲が広い(-200℃~+800℃)。雲母結晶構造で耐熱衝撃性に優れ、低熱膨張率で寸法安定性があります。

アプリケーション:溶接治具、光学ガラス二次成形金型、その他の用途に適しています。

特徴:アウトガス発生率が極めて低いため、高真空環境に適している。

アプリケーション:太陽光発電産業の真空装置や真空コーティングブラケットに広く使用されている。

特徴:無機材料でできているため、経年劣化や変形に強く、各種有機溶剤、酸、アルカリに対する耐食性は一般的なセラミックスやポリテトラフルオロエチレンを凌ぐ。

アプリケーション:原油用ロッドやスリング、海水淡水化電極など、化学工業の主要部品に使用。

特徴:優れた電磁気特性。

アプリケーション:ミサイルジャイロ用コイルスプールなど

特徴:自己潤滑性があり、金属粒子を含まない。比重は普通鋼の約3分の1でアルミニウムより軽く、吸水性が極めて低い。

アプリケーション:ロータリー真空ポンプ用ベーン等

使用上の注意

マコールの機械加工可能なガラスセラミックは、HCl(塩酸)のようなハロゲン酸の影響を受けやすい。試験の結果、2.52グラム(1cc)のガラス・セラミック試料をpH0.1の塩酸にさらすと、24時間以内に100mg(3.96%)が失われました。pH13.2の水酸化ナトリウムにさらした場合、6時間で0.396%を失った。600℃(真空中)を超えるとフッ素が析出し、三フッ化ホウ素またはフッ化水素酸として現れる。

産業用途

マコールセラミックは、優れた切削加工性、高い熱安定性、電気絶縁性、真空や化学薬品に対する耐性を備えており、航空宇宙、半導体、電子機器における高温固定具や絶縁体としての役割から、医療や原子力技術における耐放射線性部品、産業機械における精密加工部品に至るまで、幅広い産業分野で応用されている。

自動車におけるアドバンストセラミックスの応用
産業機械におけるアドバンストセラミックスの応用
一般製造業におけるアドバンストセラミックスの応用
化学、プラスチック、ゴムにおけるアドバンストセラミックスの応用
航空宇宙用先端セラミック部品
半導体・電子分野におけるアドバンストセラミックスの応用
医療機器に使用されるテクニカルセラミックス
石油・ガス産業におけるアドバンストセラミックスの用途

安定性とRF透過性により、センサーハウジング、断熱材、窓などに使用される。

純度と真空度が重要なウェハー処理コンポーネント、プラズマエッチング装置、絶縁体に不可欠です。

カスタム絶縁体、ビームライン部品、粒子加速器の真空チャンバー部品に加工。

非磁性で生体不活性であるため、MRI装置、X線部品、滅菌可能な外科器具部品に使用される。

高温炉や照明システムで、固定具、反射板、絶縁体として使用される。

熱的・電気的安定性を必要とするカスタム測定ツール、光学ブレッドボード、アライメント治具の作成に最適。

マコールガラスセラミックスのグレード

"同じ信頼性、より賢い選択"

Great Ceramicは、MGCとしても知られる高性能Macor機械加工性ガラスセラミックを提供します。当社のMGCは、優れた断熱性、電気抵抗、機械加工性といったMacorセラミックと主要な特性を共有しており、要求の厳しい用途におけるシームレスな置き換えを可能にしています。さらに、当社のMGCは、大幅なコスト優位性、短納期、柔軟な供給を提供します。

Great Ceramic社は、材料供給とCNC機械加工サービスを組み合わせ、ロッド、シート、チューブからすぐに使えるカスタム部品を、厳しい公差と滑らかな表面で提供しています。航空宇宙、半導体、医療、真空技術分野で広く使用されています。

当社のMGCは、マコールセラミックと同じ主要特性(優れた断熱性、電気抵抗、機械加工性)を備えており、要求の厳しい用途でのシームレスな代替を保証します。

輸入マコールは、しばしば高い価格設定と物流コストを伴います。Great Ceramicは、品質に妥協することなく、より競争力のある価格設定を実現し、プロジェクト予算の削減に貢献します。

海外の長いリードタイムに別れを告げましょう。現地での生産能力と在庫により、リードタイムを短縮し、少量の試作品から大量生産まで、柔軟な注文量を提供します。

標準的なサプライヤーとは異なり、Great Ceramicは材料供給とCNC機械加工サービスを組み合わせ、ロッド、シート、チューブからすぐに使えるカスタムパーツを、すべて厳しい公差と滑らかな仕上げでお届けします。

航空宇宙、半導体、医療、真空技術などの顧客から信頼を得ている当社のMGCセラミックスは、すでに世界中の重要なプロジェクトで、輸入品のマコールに代わって使用されている。

マコー社製機械加工用ガラスセラミックスの組成

マシナブル・セラミックは、ホウケイ酸ガラス・マトリックス中のフルオロフロゴパイトをそれぞれ45/55の割合で混合した複合材料である。その成分は以下の通りである:

  • 46% 二酸化ケイ素 (SiO2)機械加工可能なセラミック微細構造
  • 17% 酸化マグネシウム(MgO)
  • 16%アルミナ(Al2O3)
  • 10% カリウム(K2O)
  • 7% ホウ素(B2O3)
  • 4%フッ素(F)
マコー社製機械加工用ガラスセラミックスの組成

マコール・セラミックの主要特性

グレートセラミックの高性能MGCは、マコーと同様の高温特性、電気絶縁性、機械加工性を持ちながら、より優れた費用対効果、短納期、カスタマイズ可能な精密部品を提供する。

以下に、MGC、マコー・セラミックス、および、マコー・セラミックスの代表的な特性を列挙する。 六方晶窒化ホウ素セラミックス(HBN) エンジニアが材料の違いを比較し、適切なアプリケーションを見つけるのに役立つ。

以下の値は代表的な材料特性であり、製品構成や製造工程によって異なる場合があります。詳細は下記までお問い合わせください。 お問い合わせ.

機械的特性

MGC & Macorセラミックスの機械的特性は、「中程度の強度、容易な加工、高い寸法安定性、適度な硬度、軽量」である。

プロパティ 単位 MGC マコー HBN
カラー -- ホワイト ホワイト ホワイト
密度 g/cm³ 2.48 2.52 2.0
硬度 GPa 2.0 2.5 0.04
圧縮強度 MPa 508 345 100
曲げ強度 MPa 91.5 94 30
破壊靭性 MPa・m1/2 -- 1.53 --
弾性係数 GPa 65 66.9 71
ポアソン比 -- -- 0.29 --

熱特性

MGC&マコールセラミックスの熱特性は、"高温安定性、低熱膨張率、低熱伝導率、耐熱衝撃性、熱機械的安定性 "を特徴としています。

プロパティ 単位 MGC マコー HBN
最高使用温度 無負荷 800 800 850
熱伝導率 @ 20°C W/(m・K) 1.71 1.46 >30
熱膨張率 a at 25-200°C 1 x 10-6/°C 7.38 9.3 >1.8
比熱 KJ/kg・℃(kgあたり -- 0.79 0.81

電気的特性

MGC & Macorセラミックスの電気特性は、"高絶縁強度、高抵抗率、低誘電率、熱安定性、低誘電損失 "が特徴です。

プロパティ 単位 MGC マコー HBN
誘電率 1MHz 5.7 6.03 4.0
絶縁耐力 AC-kV/mm 43.4 45 79
体積抵抗率 @ 25°C Ω・cm >1016 >1017 >1013

マコールセラミック部品応用事例

機械加工可能なマコールガラスセラミックスは、優れた加工性、高い電気絶縁性、高温耐性、気孔率ゼロなどのユニークな特性を持ち、様々な精密で厳しい用途に最適です。以下は、さまざまな分野におけるMGC & Macor製品の最も一般的で影響力のある応用事例です:

電子機器や半導体デバイスに使用され、精密な寸法制御と優れた電気絶縁性を提供する。

高い絶縁耐力を必要とする電力システムにおいて絶縁体としての役割を果たす。

高真空システムで使用され、気孔率がゼロであるため密閉性が高く、ガス漏れを防ぐ。

レーザー機器のキャビティ、ミラーブラケット、絶縁体として使用され、その低い熱膨張係数は光路の安定性を維持するのに役立っている。

炉の断熱材、熱電対保護管、サンプルホルダーとして使用され、800℃までの温度で安定した動作が可能。

手術器具や分析機器など、精密さ、無孔性、滅菌性が要求される部品に使用される。

Macorは、標準的な金型での加工が容易なため、複雑なプロトタイプやカスタム精密部品の迅速な生産に適した材料です。

窒化ホウ素セラミックノズル
機械加工可能なガラス・セラミック・ブロック
窒化アルミニウム基板のレーザー切断
機械加工可能なガラスセラミック部品加工

マコール・セラミックス製造・加工

Great Ceramic社では、CNCマシン、旋盤、フライス盤、ドリルプレスなどの標準的な金属加工ツールや技術を活用して、Macor社製機械加工性ガラスセラミックスの切断、ドリル加工、タップ加工、成形を行っており、高価なダイヤモンド研磨や焼結の後処理は必要ありません。これにより、製造サイクルが大幅に短縮され、コストが削減される一方で、ミクロンレベルの公差を達成し、複雑な構造部品の厳しい精度および表面品質要件を満たすことができます。

長年の技術経験と高度な設備を活用し、マコール棒、板、管などの標準化されたマコール部品を提供するだけでなく、お客様の特定のニーズに合わせて複雑な構造アセンブリや高信頼性製品をカスタマイズし、お客様がマコールセラミックを幅広い産業用途に適用できるよう支援しています。

精密セラミックCNC加工

ミクロン単位の公差を実現するCNCフライス加工、旋盤加工、研削加工。

セラミック研磨

滑らかな仕上げと光学グレードの表面研磨。

セラミック・レーザー切断技術

複雑な形状のレーザー穴あけおよび切断。

セラミックおよび金属ろう付けアセンブリ

セラミックと金属のろう付けのためのメタライゼーション(Mo/Mn、W)。

よくある質問

マコー・セラミック加工 は、超硬ドリル、タップ、フライスカッターなど、従来の金属加工用工具で行うことができる。チッピングや粉塵を最小限に抑えるため、水溶性クーラントを使用する必要がある。

ガラス雲母セラミック加工 のような素材に使用されるプロセスを指す。 MACORこれはガラスと雲母の結晶の複合体である。製法は他の 機械加工可能なガラスセラミック 標準的な工具と技術を駆使して、材料を加工する。

ほとんどのセラミックは非常に硬く、脆い。 セラミック加工 は難しく、特殊なダイヤモンド工具を必要とする。しかし マシナブルセラミックス ような MACOR は標準的な工具で加工できるように特別に設計されている。

マコーとは異なり、アルミナは硬い伝統的なセラミックである。標準的な工具では加工できません。 アルミナセラミックの加工方法 最終的な形状と公差を達成するためには、専用のダイヤモンド砥石と工具を使用した焼結後の工程が必要となる。 さらに詳しく→こちら

マコールセラミックスとBN+AlN複合窒化ホウ素セラミックスは、いずれも切削加工が可能なセラミックスです。どちらも優れた被削性を持ち、金属と同じように標準的な工具で加工できるため、製造コストと時間を大幅に削減できます。

しかし、両者は似ているものの、核となる特性や用途は大きく異なっている。

大きな違い

マコール・セラミックス:Macorは、フルオロフロゴパイトとホウケイ酸ガラスを主成分とするユニークなガラスセラミック複合材料です。その核となる利点は、加工が容易で、電気絶縁性に優れ、アウトガスが極めて少ないことである。Macorは高温で優れた寸法安定性を示し、クリープや変形がなく、ほとんどの金属や封着ガラスの熱膨張係数と一致します。

BN+AlN複合窒化ホウ素セラミックス:窒化ホウ素(BN)と窒化アルミニウム(AlN)からなる複合材料。熱伝導率が非常に高く、電気絶縁性に優れているのが最大の特徴。AlNの添加により熱伝導性と機械的強度が大幅に向上し、BNの添加により優れた被削性と自己潤滑性が付与される。

代表的なアプリケーション

マコール・セラミックス:熱絶縁性と真空特性により、主に精密な寸法制御、電気絶縁、高真空環境を必要とする用途に使用される。例えば、宇宙用プローブの絶縁体、高電圧フィードスルー、真空チャンバーのブラケットやサンプルホルダー、医療機器やレーザー機器の精密部品などがあります。

BN+AlN複合窒化ホウ素セラミックス:高い熱伝導性と電気絶縁性により、主に効率的な熱放散を必要とする用途に使用される。例えば、半導体製造装置のヒートシンク、ハイパワー電子機器用基板、高電圧絶縁体、熱衝撃や腐食に耐えなければならない精密部品などである。

Macorセラミックの最高使用温度は1000℃(1832°F)で、これは無負荷時のピーク温度を意味する。

最高連続使用温度は800℃。

優れた熱安定性と低熱膨張係数のため、Macorセラミックは高温でも変形したりクリープしたりせず、多くの高温用途に理想的な絶縁材料および構造材料となっています。

その他の高温セラミック材料が必要な場合は、当社の性能をご覧ください。 比較表.

先端セラミックス製造のエキスパート

グレート・セラミックのMGCを選ぶ理由

  • エンジニアリングの専門知識 - グレート・セラミックは精密セラミック加工に重点を置き、複雑な部品を厳しい公差で製造している。

  • 素材性能 - 当社のMGCは、優れた断熱性、電気抵抗、化学的安定性を兼ね備えており、ブランドのマコール・セラミックスに匹敵します。

  • デザインの柔軟性 - ロッド、シート、チューブがあり、カスタマイズされたCNC機械加工部品も製造可能。

  • コストとリードタイムの優位性 - プロトタイピングの迅速化、従来のセラミックと比較した加工コストの削減、納期サイクルの短縮。

  • 業界の信頼性 - 航空宇宙、半導体、医療、真空産業など、安定性と加工性が要求される部品で信頼を得ている。

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