アルミナ・セラミックスは、利用可能な材料の中で最も硬いものの一つであり、ロックウェル硬度（HRA）は80～90で、硬度の点ではダイヤモンドのすぐ下に位置する。その耐摩耗性は、耐摩耗鋼やステンレス鋼をはるかにしのぎ、要求の厳しい産業用途に理想的です。主な機械的特性としては、かさ密度3.6g/cm³、曲げ強度300～340MPa、硬度12.2～13.5GPaが挙げられる。これらの特性は、優れた熱的および電気的特性と相まって、アルミナ・セラミックを高性能用途の優れた選択肢にしている。
キーポイントの説明
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硬度の比較
- アルミナセラミックスのロックウェル硬度（HRA）は80～90で、ダイヤモンドに次ぐ硬度を持つ。
- その硬度（12.2～13.5GPa）と耐摩耗性は、耐摩耗鋼やステンレス鋼を上回り、研磨環境において高い耐久性を発揮する。
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機械的特性
- かさ密度:3.6 g/cm³で、構造的完全性に寄与している。
- 曲げ強度:300-340 MPaで、応力下での曲げや破断に対する耐性を確保する。
- ヤング率 280-320GPaで、高い剛性と耐変形性を示す。
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熱的・電気的性能
- 熱伝導率:16-23 W/(m・K)で、効率的な熱伝達を可能にする。
- 絶縁耐力:14-15 x10^6 V/mで、電気絶縁用途に適している。
- 高温耐性:1800℃まで耐えることができ、工業用や実験室での使用に最適。
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組成と表面特性
- AL2O3を主成分とし（SiO2、CaO、MgOなどの微量添加物を含む）、純度と性能を保証。
- 滑らかな表面仕上げは、コンタミネーションのリスクを最小限に抑え、精密用途での機能性を高めます。
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用途
- 比類のない硬度により、高摩耗環境（産業機械、切削工具など）で使用。
- 高温環境（炉、航空宇宙部品など）や電気絶縁に最適。
アルミナセラミックスは、硬度、強度、熱的・電気的特性のユニークな組み合わせにより、高度なエンジニアリングや産業用途に欠かせないものとなっています。その性能は、医療機器からエネルギーシステムまで、幅広い技術を静かに支えています。
総括表
| 特性 | アルミナセラミックス | 耐摩耗鋼 | ステンレス鋼 |
|---|---|---|---|
| ロックウェル硬度（HRA） | 80-90 | 60-70 | 50-60 |
| 硬度 (GPa) | 12.2-13.5 | 5-7 | 3-5 |
| 曲げ強度 (MPa) | 300-340 | 200-300 | 150-250 |
| 熱伝導率 | 16-23 W/(m-K) | 30～50 W/(m-K) | 15-20 W/(m-K) |
| 最高温度 | 1800°C | 600-800°C | 500-700°C |
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