機械部品用途の窒化ケイ素セラミックス

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機械部品用途の窒化ケイ素セラミックス

 東芝マテリアルの窒化ケイ素は、軽量で耐摩耗性や耐食性に優れていることから、車載用部品や産業用機械部品にも使用されています。なお、東芝マテリアルは、研磨前の素球をはじめとした部品を製造、販売しています。

 ベアリング用途では、各種アプリケーションの軽量化や性能向上に貢献し、スチール球からの置き換えが進んでいます。当社材は標準材として幅広く使われており、航空機用材料としても各社から認定材に指定されています。また、1995年から打ち上げられたスペースシャトルのターボポンプ用べアリングに採用されました。

 その他、耐摩耗性、高剛性が求められるディーゼルエンジン(コモンレール)のサプライポンプの逆止弁や燃料噴射口用のチェックボール、航空機用エンジンのベアリングボールなどで実績があり、更には耐電食性が必要とされる電気自動車のモータに使用されるベアリングボールに採用されるなど、幅広い分野でご使用頂いております。

特長

  • 低密度(同じサイズならスチール球の半分以下の重量)
  • 耐熱性が高い
  • 絶縁体なので電食に強い
  • 酸やアルカリなどによる腐食や錆に強い
  • 非磁性体なので強磁場内でも影響を受けにくい

製品仕様(代表値一覧)

        
項目 測定方法 測定温度 単位 窒化ケイ素(Si3N4)
TSN-03NH TSN-23HA
密度 JIS Z8807 常温 g/cm3 3.24 3.27
硬度 HV(196N) JIS R1610 常温 - 1,500 1,500
3点曲げ強度 JIS R1601
ASTM C1239
常温 MPa 1,000 900
圧縮強度 JIS R1608 常温 MPa 5,500 5,000
ヤング率 JIS R1602 常温 GPa 303 315
ポアソン比 JIS R1602 常温 - 0.28 0.28
破壊靭性値 ASTM F2094 常温 MPa・m1/2 7 6
熱膨張係数 JIS R1618 常温~500℃ x10-6/K 2.7 2.7
体積固有抵抗 JIS C2141 常温 Ω・m >1012 >1012
耐食性※ 常温 - 良好 良好
アルカリ 常温 - 良好 良好
特長 高強度
耐摩耗性
耐摩耗性
耐食性(電食)
主な推奨用途 ベアリング
エンジン部品
機械部品
ベアリング
エンジン部品

※耐食性は下記の条件で評価。
《酸》36%HCl、95%H2SO4、60%HNO3、常温、96Hr浸漬。《アルカリ》5%NaOH、40%NaOH浸漬。

上表の値は参考値であり、保証値ではありません。

完成品の用途例

  • 風力発電機の軸受
    風力発電機 内部図
  • 工作機械
  • 航空機エンジン
  • 医療用ドリル、医療機器
  • 電気自動車、ハイブリッド車などのモータ
  • ターボポンプ
  • ファンモータ
  • ディーゼルエンジン用燃料噴射装置のチェックボール
  • ディーゼルエンジン用サプライポンプの逆止弁

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