チッ化ケイ素(窒化珪素)

チッ化ケイ素セラミックスの特徴・物性・用途などについて

高温下で高強度、非酸化物系の代表的なセラミックス

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名称チッ化ケイ素 (窒化珪素)

英名Silicon Nitride (シリコンナイトライド)

化学式Si3N4

備考灰色。 エンジニアリングセラミックスとして使用される。

 

チッ化珪素セラミックスの特徴

高温環境下で高強度

共有結合による強固で安定した構造であり、高硬度耐摩耗性に優れ、高温環境で機械的強度を失わず、高い耐熱性を持つ。
(約1400℃まで安定しているが、約1400℃~1500℃においてα型と呼ばれる低温安定相からβ型と呼ばれる高温安定相へと相転移が起こる。)

曲げ強度においては他のセラミックスに勝る。 強化グレードは、曲げ強度が約1500MPaにも及び、安定供給されている。

自動車部品として用いられるエンジニアリングセラミックスのうち、殆どがチッ化珪素であり、耐熱性及び機械的強度が安定しているためニーズが高い。

優れた耐熱衝撃性・低熱膨張性

エンジニアリングセラミックスの中で最も耐熱衝撃性に優れ、Δt=400℃~900℃という温度変化にも耐えることが可能。 また、最も熱膨張しにくい寸法安定性に優れたセラミックスである。

耐薬品性など

フッ酸、塩酸、硝酸などに侵される。 溶融金属に侵されにくい。



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