機械部品用途の窒化ケイ素セラミックス
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 | NEW! TSN-33H |
||||
| 密度 | JIS Z8807 | 常温 | g/cm3 | 3.24 | 3.27 | 3.25 |
| 硬度 HV(196N) | JIS R1610 | 常温 | - | 1,500 | 1,500 | 1,500 |
| 3点曲げ強度 | JIS R1601 ASTM C1239 |
常温 | MPa | 1,000 | 900 | 850 |
| 圧縮強度 | JIS R1608 | 常温 | MPa | 5,500 | 5,000 | 測定中 |
| ヤング率 | JIS R1602 | 常温 | GPa | 303 | 315 | 317 |
| ポアソン比 | JIS R1602 | 常温 | - | 0.28 | 0.28 | 0.28 |
| 破壊靭性値 | ASTM F2094 | 常温 | MPa･m1/2 | 6~8 | 5~7 | 5~7 |
| 熱膨張係数 | JIS R1618 | 常温～500℃ | x10-6/K | 2.8 | 2.9 | 2.8 |
| 体積固有抵抗 | JIS C2141 | 常温 | Ω･m | >1012 | >1012 | >1012 |
| 耐食性※ | 酸 | 常温 | - | 良好 | 良好 | 測定中 |
| アルカリ | 常温 | - | 良好 | 良好 | 測定中 | |
| ASTM F2094(Material Class) | Ⅰ | Ⅱ | Ⅱ | |||
| 特徴 | ハイスペック 工作・産業機器、医療用、航空機など高い特性信頼性が必要な用途に最適 |
風力発電に採用。大型球も対応可能 | 低コスト 電気自動車など、低コスト・大量に必要な用途に最適 |
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| 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、風力発電 | ベアリング | |||
※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
- 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
