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アルミナセラミックの表面にはどのような欠陥がありますか?

アルミナセラミックスは、Al₂O₃を主原料とするセラミック材料の一種です。高い機械的強度、高い硬度、高周波での低い誘電損失といった利点を有し、電子機器、電気機器、機械、繊維、航空宇宙などの分野で広く使用されています。しかし、その欠点についてご存知ですか?

 

アルミナセラミックスは、一連の製造工程を経て製造されます。製造工程において、材料は機械設備、工具、器具、そして環境と接触します。そのため、セラミック部品の汚染や品質問題を引き起こす要因は数多く存在します。一般的に、焼結後のアルミナセラミックスによく見られる色調に関する品質問題は、以下の通りです。

(1) 表面に黒点、茶点、赤点などの斑点が現れる。

(2) 表面に黒点、黒点、白点などの斑点が現れる。

(3) セラミック部品に色ムラ(全体的に黄ばみや灰色がかっているなど)がある。

 

当社はアルミナセラミックスの製造において豊富な経験を有しており、上記の問題を回避するための様々なソリューションを提供しています。

アルミナセラミックス

アルミナセラミックスの表面にはどのような欠陥がありますか?

アルミナ部品

アルミナセラミック表面の欠陥は何ですか?

アルミナセラミック部品

アルミナセラミック表面の欠陥は何ですか?


窒化ホウ素ガラス溶解るつぼ

窒化ホウ素るつぼは、高真空環境における高温に耐え、優れた耐食性と電気抵抗性を備えています。そのため、窒化ホウ素セラミックるつぼは、以下のような多くの産業に最適です。

  • アルミニウム、ビスマス、ゲルマニウム、アンチモン、スズ、カドミウム、鉛、ニッケル、亜鉛、銅、マグネシウム、バナジウム、鉄、ステンレス鋼などの非鉄金属および鉄金属。
  • ガラス溶融物、ナトリウムガラス、氷晶石
  • シリコン溶融塩、フッ化物、スラグ

窒化ホウ素るつぼの利点:

1. 溶融金属への濡れ性が低い

2. 熱伝導率が比較的高く、熱膨張率が低い

3. 耐熱衝撃性が比較的高い

4. 適切な不活性ガス保護により、極めて高い作業温度を実現

窒化ホウ素るつぼ

ガラス溶解用窒化ホウ素るつぼ


窒化アルミニウムの特性と用途

窒化アルミニウムは、優れた耐酸化性、耐薬品性、耐熱衝撃性、機械的強度、低い誘電率、シリコン結晶に近い熱膨張係数、高い熱伝導率を有しており、機械工学などの応用分野で広く使用されています。

窒化アルミニウムセラミックスの用途

窒化アルミニウムセラミックスの用途

詳細な特性は以下の通りです。
熱特性
AlNの理論熱伝導率は320W/m•Kです。調製された多結晶AlNの熱伝導率は、一般的に100~260W/m•Kです。室温における熱伝導率はAl2O3の10~15倍で、BeO(理論熱伝導率350W/m•K)に近い値です。200℃以上の温度では、熱伝導率は酸化ベリリウムよりも優れています。25~400℃の範囲では、純AlNの熱膨張係数は4.4×10-6K-1で、シリコンの熱膨張係数(3.4×10-6K-1)に近い値です。
電気特性
純AlNの室温における陰極率は1014Ω•cmを超え、優れた絶縁材料です。誘電率は約8.0(1MHz)で、Al2O3と同等です。誘電損失は10-4(1MHz)、誘電耐電圧は14KV・mm-1、電気機械結合係数は高く(0.8%)、圧電性と負性降伏性を有します。
機械的特性
緻密質AlNセラミックスの室温でのビッカース硬度は12GPa、モース硬度は7~8、ヤング率は308GPa、曲げ強度は350MPaに達します。室温強度は約20%低下しますが、ホットプレスされたSi3N4やAl2O3では一般的に50%低下します。
化学的特性
AlNは優れた高温耐食性を有し、アルミニウム、銅、銀、鉛、ニッケルなどの様々な金属に濡れず、ガリウムヒ素などの溶融塩中でも安定して存在できます。また、吸湿性が強く、空気中の水蒸気と反応しやすいという欠点があります。空気中では、AINの初期酸化温度は700~800℃ですが、常圧下では2260~2500℃で溶融せず、熱分解します。
その他の特性
青色光および紫外線領域で光透過性があり、電磁波、電子・イオン衝撃に対する耐性が良好で、報告されている関連材料の中で最も高い表面弾性波伝搬速度を有する材料です。

窒化アルミニウムセラミックプレート

窒化アルミニウムセラミックプレート

窒化アルミニウムの用途
民生分野では、窒化アルミニウムは集積回路、自動車、高速鉄道、電力、半導体などの分野で広く利用されており、集積回路基板、IGBT制御モジュール、ウェハ処理用静電チャック、高出力LEDヒートシンクなどにも使用されています。また、耐熱材料、薄膜材料、複合材料などの製造にも適しています。
軍事分野では、窒化アルミニウムは航空宇宙、防衛兵器、マイクロ波レーダーなど、船舶航行システム、ミサイル測位システム、地上レーダーシステムなどに利用されています。
詳細を知りたい方は、お気軽にお問い合わせください。

窒化アルミニウムセラミックリング

窒化アルミニウムセラミックリング


ジルコニアセラミック溶接ピン

ジルコニアセラミック溶接ピンは、自動車産業をはじめとする金属製造業におけるスポット溶接部品の抵抗溶接用途に適しています。ジルコニアは電気絶縁性、非磁性、そして良好な表面仕上げを備えており、溶接火花やスパッタの発生を効果的に防止します。

セラミック溶接ピンは、鋼製溶接ピンの代替として容易に使用できます。機械への取り付けには、ネジやアダプタなどの工具を使用するだけで済みます。

一般的なサイズ:M6、M8、M10、M12 など

ジルコニアセラミック溶接ピン

ジルコニアセラミック溶接ピン


歯科用パレット用ジルコニアセラミックスクレーパー

歯科用パレット用セラミック部品の開発について、お客様からお問い合わせをいただきました。お客様は、均一なペーストを得るために、高い曲げ強度と汚染のない部品を必要としていました。

材料選定手順(設計ガイド

  • 汚染がないことが最も重要です
  • 曲げ強度
  • 弾性係数
  • 破壊靭性

上記の選定に基づき、当社のエンジニアはこのプロジェクトにジルコニアセラミック材料を推奨しました。。

  • 高い曲げ強度
  • 優れた曲げ強度
  • 耐衝撃性
  • 優れた破壊靭性

設計計画

ジルコニアセラミックスクレーパーの厚さの範囲は 0.3 mm ~ 0.8 mm です。

ジルコニアセラミックスクレーパー

ジルコニアセラミックスクレーパー

案内

ジルコニアセラミックスクレーパーは、歯科技工士がセラミック粉末(クラウンやブリッジの作製に使用)のパレットを混合するために使用されます。基本的には、セラミック粉末を蒸留水と混合します。ジルコニアセラミックスクレーパーを使用してセラミック粉末と蒸留水を混合することで、均質なペーストが得られます。このジルコニアプレートは、より複雑なツールセットの一部です。

このジルコニアスクレーパーは、2015年にドイツ最大の歯科展示会(ドイツで2年に一度3月に開催)で大成功を収めました。

展示会の宣伝によると、このジルコニアセラミックスクレーパーが歯科業界でより広く使用されることが期待されています。

当社のエンジニアチームは、歯科業界向けに様々なジルコニアまたはアルミナセラミック部品を開発しています。プロジェクトに関するお問い合わせは、お気軽にお問い合わせください。
メールアドレス:sales@innovacera.com


アドバンスト・セラミックスとは?

アドバンスト・セラミックスとは?

「セラミックス」という言葉は、ギリシャ語で「焼いた粘土」を意味する「ケラモス」に由来します。

もともとはほとんど磁器だけを指す言葉でした。しかし現在では、耐火物やガラス、セメントなど、金属以外の無機物質を「セラミックス」と呼ぶのが一般的です。その結果、現在ではセラミックスとは「成型または成形加工によって作られ、高温で処理された非金属無機物質」と考えられています。

セラミックスや磁器は、エレクトロニクスやその他のハイテク産業で使用されるため、高精度な仕様や厳しい性能要件を満たす必要があります。現在では、粘土やシリカなどの天然素材から作られる従来のセラミックスと区別するために、アドバンスト・セラミックス(「テクニカル・セラミックス」とも呼ばれる)*と呼ばれています。アドバンスト・セラミックスは、精製または合成された原料粉末と、精密に制御された成形・焼結法によって化学組成が精密に調整された、注意深く設計された材料です。

アドバンスト・セラミックス」という用語は、「ファイン・セラミックス」、「構造用セラミックス」、「テクニカル・セラミックス」、「エンジニアリング・セラミックス」という用語とともに使用することができます。「エンジニアリング・セラミックス」とも呼ばれる。用途は地域や産業によって異なリます。


先端セラミックスと技術セラミックス

米国材料試験協会(ASTM)は、セラミックを「主に無機非金属物質からなり、融液の冷却によって固化するか、加熱によって成形・熟成され、加熱と同時または加熱後に形成される、結晶構造または部分結晶構造のエナメル質または非エナメル質の成形品」と定義しています。

セラミック」という言葉は、ギリシャ語のκεραμικός(ケラミコス)に由来し、熱の作用によって形成される無機質の非金属物質を意味します。前世紀の半ばまで、最も一般的なセラミック材料は、伝統的に粘土、レンガ、タイル、セメント、ガラスでした。多くのセラミック材料は硬く、多孔質で壊れやすい。ここ数十年、アドバンスト・セラミックスの研究開発は、これらの特性によって引き起こされる問題を軽減することに専念してきました。モルガン・テクニカル・セラミックスは、この開発において重要な役割を果たし、今日では、酸化物、窒化物、炭化物セラミックスのポートフォリオを有し、その主要な特性を強化するアプリケーション・エンジニアリングにより、これらの材料を広範な用途に使用することを可能にしています:

高温環境
極寒(低温)環境
高腐食性環境
高圧環境
高真空環境
高周波用途
気密封止用途

以下の先端セラミック材料:

アルミナ (Al2O3)
窒化アルミナ (AlN)
ケイ酸アルミニウム
炭化ホウ素 (B4C)
窒化ホウ素 (BN)
化学気相成長法 (CVD) 炭化ケイ素
石英
機械加工可能なガラスセラミックス
酸化マグネシウム (MgO)
熱分解窒化ホウ素 (PBN)
炭化ケイ素 (SiC)
窒化ケイ素 (Si3N4) タルク
酸化ジルコニウム (TZP)
ジルコニア強化アルミナ (ZTA)


LASER-World of Photonics2025 出展のご案内

当社は、6月24日から27日までミュンヘン展示センターで開催されるLaser World of Photonics 2025に出展します。ブースA2 464にお立ち寄りいただき、フォトニクス業界向けのテクニカルセラミック部品や、高出力フォトニクス向けに設計されたセラミックソリューションについてご覧ください。

 

Ceramic-to-Metal Sealing

 

世界トップクラスのフォトニクス技術見本市である2025年ミュンヘン国際フォトニクス・エキスポには、——世界中のフォトニクス業界が一堂に集まります。業界をリードするイベントとして、70カ国以上から4万人以上の専門家が来場し、1,300社を超える大手企業が最先端の革新技術を展示すると予想されています。

 

2025年ミュンヘン国際フォトニクス博覧会

 

当社は、以下のコアセラミック部品を展示します。
✅ セラミックスと金属のシール (CTMS)
✅ メタライズドセラミックス
✅ DBC/DPC 基板
✅ ガ​​ラスと金属のシール (GTMS)
✅ アルミナセラミックリフレクター
✅ 窒化ホウ素部品
✅ 精密セラミック部品

高出力フォトニクスには、精密セラミック基板と気密封止技術が不可欠です。レーザー出力密度の向上とデバイスの小型化に伴い、従来の材料では、熱管理、気密性、信頼性に関する厳しい要件を満たすことが難しくなっています。工業用セラミックは、優れた耐熱性と電気絶縁性を備えているため、フォトニクス業界で広く使用されています。セラミック-金属封止アセンブリは優れた気密性を備え、DBC(直接銅接合)/DPC(直接銅めっき)基板はフォトニック集積回路の熱管理に優れています。セラミックリフレクターは、産業用レーザー切断や医療用レーザーシステムに広く使用されています。

 

セラミック部品 精密セラミック部品

 

技術的なセラミック部品のニーズがある場合は、ぜひ当社のブースにお立ち寄りいただき、フォトニクス業界におけるセラミック部品の応用について詳しくお聞きください。

 

展示会詳細
LASER-World of Photonics2025
日程: 2025年6月24日~27日
会場: ドイツ、ミュンヘン展示センター
ブース: A2 464 (ホールA2)


電子製品向け直接接合銅/DBCセラミック基板

DBCセラミック基板の仕様:

  • 材質:酸化アルミニウム96% + 銅/銀コーティング。
  • 最大サイズ:138×188mm
  • 厚さ:0.25~1.0mm(0.25、0.38、0.5、0.63、0.76、1.0mm)。

レギュラーサイズ:

  • 2″*2″(50.8*50.8mm)
  • 3″*3″(76.2*76.2mm)
  • 4″*4″(101.6*101.6mm)
  • 4.5インチ*4.5インチ(114.3*114.3mm)
  • 5インチ*5インチ(127*127mm)
  • 5インチ*5.5インチ(127*139.7mm)
  • 5.4インチ*7.4インチ(138*188mm)

電子機器用DBCセラミック基板

メリット:

  • 低熱抵抗。
  • 優れた絶縁性能。
  • 溶接層数を削減することで、熱抵抗を低減し、ボイドを低減し、歩留まりを向上させます。
  • .25mmの超薄型DBC基板はBeOの代替となり、環境および毒性の問題を解消します。
  • 温度変化による衝撃によるストレスを回避し、半導体製品の寿命を大幅に延ばします。
  • DBC基板は、新しいパッケージングおよび組み立て方法を実現し、製品の統合化と小型化を実現します。
  • 半導体チップの熱膨張係数はシリコンに近いため、DBC基板に直接溶接できるため、インターフェース層のMo基板が不要になり、コストを削減できます。

用途:

  • 太陽電池アレイ
  • ソリッドステートリレー
  • 電子加熱装置
  • インテリジェントパワーモジュール
  • パワー半導体モジュール
  • レーザー産業用電子機器
  • 半導体冷蔵庫
  • 高周波スイッチング電源
  • 通信専用スイッチおよび受信システム
  • 自動車用電子機器、軍事・航空宇宙技術向けモジュール

食品・飲料業界の混合工程向けジルコニアセラミックネイル

食品・飲料業界における混合用ジルコニアセラミックネイル

ステンレス鋼の粉砕および混合プロセス中に金属不純物が生成される可能性があるため、食品および飲料業界で使用するためのセラミック粉砕および混合部品の開発が依頼されました。

材料選定手順設計ガイド
1. 食品安全性

2. 耐薬品性

3. 耐摩耗性

4. 機械的強度

上記の選定に基づき、当社のエンジニアは本プロジェクトにジルコニアセラミック材料を推奨しました。
* 高硬度
* 耐摩耗性
* 耐薬品性
* 優れた機械的強度

設計
ジルコニアセラミックスリーブはSSL304シャフト(ジルコニアセラミック基板)に接合されています。

紹介
ジルコニアセラミック研磨棒は、セリウム安定化酸化ジルコニウム(粒子径:1.6~1.8mm)を粉砕・混合工程に用いる粉砕機の部品です。そのため、食品・飲料業界における加工工程では、研磨棒に長寿命と食品安全性が求められます。

ジルコニアセラミックベース

弊社のセラミック製粉砕・混合ベースは1年間使用していますが、現在も正常に動作し、良好な性能を維持しています。

小型および中型のジルコニアセラミックネイルも近日中に販売開始予定です。

弊社のエンジニアチームは、様々なタイプのセラミックネイルを開発していきます。プロジェクトに関するご相談がございましたら、お気軽にメールでお問い合わせください:sales@innovacera.com


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