【金属】耐摩耗性に優れたセラミック材料のメリット！超硬合金の加工はお任せ

割れの原因

割れとは強い力が加わり、金属がいくつかに分かれる現象です。金属の一点に細かい力が集中すると金属は割れてしまいます。最初は小さな傷であっても、その傷に大きな力が加わり割れるケースもあり、硬い金属ほど割れやすいです。

摩耗の原因

物体同士が接触して擦られ、表面部分が削り取られすり減る現象です。金属は硬いですが、表面に物体がぶつかれば、やがてすり減り摩耗します。

多少の摩耗では、金属素材の形に大きな変化はありません。しかし摩耗の程度が大きいと、形の変化も目で分かるようになります。具体的には、歯車のような摩擦が発生する金属で摩耗はよく起こります。

腐食の原因

化学反応により、金属の表面に錆が発生する現象です。化学反応で発生するので、金属表面に水分や塩分が付着すると起こります。錆は磨けば取り除けますが、錆の程度が酷いと金属素材の強度が低下し脆くなってしまいます。

疲労の原因

金属素材の同じ部分に何度も小さい力が加わって小さい割れが発生し、破損する現象です。小さい力を長時間加えて起こる疲労と、小さい力を何度も加えて起こる疲労があります。多くの場合は、衝撃に対する強度不足によって発生します。

衝撃の原因

大きな力が加わり金属が変形する現象です。金属素材が分離しなければ、反ったり歪んだりしますが、衝撃の力が強いと金属が分離します。多くの場合は衝撃を受けると、金属が割れてしまいます。

硬くて頑丈

高硬度で耐摩耗性に優れており、摩耗しやすい部分にセラミックを使うと製品を長持ちさせられます。セラミックは防弾チョッキにも使われており、強い衝撃が加わっても割れにくいのが特徴です。硬い素材であるために、包丁の研磨剤など研磨用にも使われます。

熱に強い

セラミックはいくつも種類がありますが、アルミナの融点は2,054度です。鉄の融点は1,535度なので、セラミックの融点の方が高く、熱に強いことが分かります。それだけ高温に晒されても溶けにくいのです。

この高い融点を利用し、熱いものを入れる容器として使用されます。例えば、解かした金属を入れるための容器です。防火壁やスペースシャトルの外壁にも使われます。1,000度以上になるような場所でも、セラミックは活躍するのです。

電気を通さず磁気の影響を受けない

セラミックは絶縁体です。そのため感電防止のためのコーティング材として使用されます。電線の絶縁体として、碍子と呼ばれる部分で使われているのもセラミックです。

またセラミックには非磁性の素材もあり、磁気の影響で金属が使えない部分にも使用できます。例えば、モーターの磁石の影響で金属が使えない部分に使用されているのです。

軽量である

金属よりも軽いため、金属部分をセラミックに置き換えると製品の軽量化を図れます。高硬度の素材であるために、金属の代わりに使用しても十分に使えます。金属のようにしても使用できるので、製品の質を落とさずセラミックが使用可能です。