製品・技術

耐火物製品

耐火物とは

耐火物とは、鉄やガラスを溶かす溶解炉の内張りや、食器やタイルを焼成炉に効率よく並べるための窯道具（例：セッター、棚板、支柱）など、過酷な高温環境下で使用することのできる材料です。耐火物は、高温や腐食環境に対して、耐久性を持つだけでなく、熱の伝導性や化学安定性、機械的強度などの特性も兼ね備えています。これらの特性は製造プロセスの安定性と効率性を確保するために不可欠です。

耐火物には、主に以下の素材が使用されます。

非酸化物系

炭化ケイ素（SiC）：高硬度のため耐熱性や耐久性に優れており、焼成炉部材や電子部品など各分野で利用

酸化物系

アルミナ：耐食性、耐摩耗性に優れ、比較的安価なため汎用性が高く、耐摩耗部品や電子部品など各分野で利用
ムライト：酸化アルミニウム（Al₂O₃）と酸化ケイ素（SiO₂）を3対2の割合で焼結した耐火材料で、耐熱衝撃特性に優れており、窯業分野や自動車分野で利用
ジルコニア：常圧での融点が2700 ℃と高く、耐熱性セラミック製品の材料や電子部品に利用

NGKは独自のセラミック技術により、過酷な高温環境下で欠かせない定形耐火物を、業界随一のラインアップで提供しています。衛生陶器や食器、ガラスをはじめ、自動車部品や電子部品に至るまで、高度な加熱を要するさまざまな分野で活用されています。
高温や腐食環境に対して耐久性を持ち、圧倒的な強度と軽さを誇る耐火物により、製造プロセスの生産性向上や二酸化炭素（CO₂）削減、省エネルギー化の実現に貢献します。

ニーズに合わせた多種多様な用途の耐火物を製造

NGKでは、耐火物の強度を左右する気孔の大きさや量をコントロールし、高強度や軽量化など、多種多様な耐火物を製造することが可能です。
例えばNEWSIC（Si含浸SiC）は、SiCの気孔を金属シリコンで埋め、気孔の大きさと量を限りなくゼロに近付けることで、優れた耐熱性や耐久性を実現した高強度耐火物です。強度が極めて高いため、高温雰囲気下でも長時間使用できることに加え、肉薄・軽量の省エネルギー型定形耐火物の設計に適しています。
SINSIC（窒化物結合SiC）は豊富な型による鋳込み技術により、大型薄肉品・複雑形状品に対応でき、高精度な製品設計をすることが可能です。
その他にアルミナ、ムライト、ジルコニアを素材とする各種材料も製造しており、大型化や長尺化、軽量化、複雑形状、耐熱衝撃性などお客様のニーズに合った耐火物をご提案します。

耐火物の材料特性

		NGK製品			NGK取扱い無し
		SiC質		ムライト質	セラミックス以外
商品名		NEWSIC	SINSIC	ムルロン(MX800)	S45C	SUS304	PEEK	ナイロン66
材質		Si-SiC	窒化物結合SiC	ムライト	鉄	ステンレス	樹脂	樹脂
化学成分	SiC	80	74	-	-	-	-	-
	Si₃N₄	-	25	-	-	-	-	-
	SiO₂	-	-	28	-	-	-	-
	Al₂O₃	-	-	71	-	-	-	-
	Si	20	-	-	-	-	-	-
密度	かさ比重	3	2.8	2.6	7.9	7.9	1.3	1.37
密度	見掛気孔率[%]	0.0	10	17	0	0	0	0
機械特性	曲げ強度[MPa] 常温	250	180	16	-	-	110	100
	ヤング率[GPa]	350	300	22	200	200	4	9
	ビッカース HV1[GPa]	20	15	-	2	2	-	-
	モース硬度	9	9	6	4	-	-	-
	ポアソン比	0.3	0.3	0.07	0.3	0.3	0.4	0.4
熱特性	最高使用温度[℃]	1350	1550	1400	550	900	融点343	融点263
	比熱 [J/(kg・K)]	700	700	750	500	500	1340	1250
	熱膨張係数[10^-6/K]	4.5	4.7	6.0	12	18	47	100
	熱伝導率 [W /(m・K)]	180	35	2	41	16	0.26	0.2

耐火物の製品別用途例

耐火物の製品別用途例[PDF:471KB]PDFファイルが新規ウィンドウで開きます

NGK製耐火物の特長

高強度による薄肉化でCO₂削減と省エネルギー化に貢献

高強度を強みとするNEWSICは、常温から高温までの幅広い温度域で、従来のSiC系耐火物の5倍（250MPa）の強度を実現しました。高強度のため薄肉化が可能で、焼成用セッターや棚板などの窯道具に使用すると、製品焼成時の耐火物重量を削減できます。その結果、窯全体の昇温・冷却に必要なエネルギーが減らせるため、製造プロセスのCO₂削減と省エネルギー化に貢献します。