ロッドやチューブ、形状部品といった基板や板材以外の複雑形状部品を単結晶サファイアで製造する場合には、円柱状の単結晶インゴットから、非常に硬い材料を削り出さなければいけない為、加工コストが非常に高くなる傾向があります。
より安価な単結晶サファイアの代替え部材として、N-9000NS高強度透光性セラミックスを提案します。
単結晶サファイアと同等以上の強度を持ち、粉末から様々な成型方法で製造可能なN-9000NS高強度透光性アルミナセラミックスを代用品として使用することで、大幅なコストカットを実現可能です。
N-9000NSと単結晶サファイアとの特性比較シート
| 材質名称 | アルミナ | 単結晶サファイア | ||
| ニシムラNo. | N-9000NS | ━ | ||
| 主成分（Al2O3） | ＞99.9％ | Al2O3 99.99% | ||
| 呈色 | 透光性のある乳白色 | ━ | ||
| かさ比重 | g/cm3 | 3.99 | ━ | |
| 吸水率 | ％ | 0 | ━ | |
| 全光線透過率（JIS K7105） | ％ | 83.66 % 以上 | 同等もしくわ優れる | |
| 結晶構造 | 多結晶 | 単結晶 | ||
| 機 械 的 特 性 |
ビッカース硬度 | GPa | 21.4 | 同等 |
| 曲げ強度 | MPa | 820 | やや劣る | |
| 圧縮強度 | MPa | 5800 | 劣る | |
| 引張強度 | MPa | 213 | 劣る | |
| 衝撃曲げ強度 | MPa | 0.7 | ━ | |
| 電 気 的 特 性 |
体積固有抵抗 | Ω･cm | 2.0×1016（20～100℃） | 同等 |
| 誘電率 1MHz | 10 | ━ | ||
| 誘電正接 1MHz | ＜0.0001 | 同等 | ||
| 絶縁耐力 | kV/mm | ＞10 | ━ | |
| Te値 | ℃ | 1000 | ━ | |
| 熱 的 特 性 |
熱膨張係数 | 10-6/℃ | 8.2 | ━ |
| 熱伝導率 | W/m･K | 37 | ━ | |
| 最高使用温度 | ℃ | 1200 | ━ | |
| 耐熱衝撃性 | ℃ | 200 | ━ | |
N-9000NS結晶写真
なぜ安価に製造できるのか
| N-9000NS | 単結晶サファイア |
| 焼結前の柔らかい状態で加工できる | インゴットからの切り出しに限る。
硬く、加工時間がかかる。 |
| 射出成形が可能 | |
| プレス成型が可能 |
用途、市場
- 半導体製造装置用部品として リング、プレート、ロッド、チューブ
- 医療製造装置用部品として
- 耐薬品サファイア部品の代替として
- 石英部品の代替として
- サファイアボールの代替
事例
透光性アルミナ N-9000NS 角板 鏡面研磨品
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透光性アルミナN-9000NSの角板を鏡面仕上げしました。 表面粗さが非常に滑らかです。(チャート参照) サイズ：☐160ｘ10ｔ 鏡面仕上げ 詳細はこちら |
透光性アルミナ 光が透過するセラミックス N-9000NS
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透光性アルミナN-9000NSで形状品を作ってみました。 焼結上がりですが、表面粗さが非常になめらかです。 焼成前の成型体で切削加工が可能です。 詳細はこちら |
耐薬品性セラミックス
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セラミックスの特性の一つに酸やアルカリといった薬品に対して耐性があります。 透光性アルミナであるN-9000NSでは、アルミナ純度99.9％であるN-999Sと比べても約10倍の耐薬品性があり、サファイア以上の耐フッ酸性を示しています。 詳細はこちら |
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