黒色シリコンカーバイドの応用

黒色炭化ケイ素（SiC）は、高硬度、高耐摩耗性、耐高温性、優れた化学的安定性を備えた合成材料です。主に石英砂、石油コークスなどの原料を高温電気炉で製錬して作られ、用途が広く、複数の産業分野をカバーしています。主な用途は次のとおりです。

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1. 研磨材および切削工具

– 研磨材：黒色炭化ケイ素は、硬度が高い（モース硬度9.2）ため、研削ホイール、サンドペーパー、研削ヘッドなどの製造に広く使用されています。ガラス、セラミック、石、鋳鉄などの低強度材料の研削に適しています。
– 切削工具：切削ディスクの原料として、石材加工、金属切削などの分野で使用され、特に脆性材料の切断に適しています。

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2. 耐火材料
– 高温工業用途: 黒色炭化ケイ素は耐熱性が高いため (融点は約 2700℃)、窯のライニング、耐火レンガ、キャスタブルに最適な材料です。冶金、セラミック、ガラスなどの産業の高温装置に使用されます。
– 耐腐食性: 高温および化学腐食環境 (製鋼炉など) で優れた性能を発揮します。

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3. 耐摩耗性および耐衝撃性部品
– 工業用耐摩耗部品：メカニカルシールリング、サンドブラストノズル、泥ポンプ部品などの製造に使用され、鉱業や化学産業などの過酷な環境に適しています。
– 防弾材料：硬度と耐衝撃性が高いため、他の材料と組み合わせて保護装置に使用できます。

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4. 電子・半導体分野
– 電子部品基板：純度は緑色炭化ケイ素より低いですが、黒色炭化ケイ素は電気発熱体（抵抗加熱棒など）、回路基板放熱基板などの製造に使用されています。
– 半導体補助材料：太陽光発電業界では、シリコンウェーハ切断用の研磨スラリーとして使用され、切断効率を向上させています。

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5. セラミックスおよび複合材料
– 強化材料：セラミックスまたは金属ベースの複合材料の添加剤として、材料の強度、耐摩耗性、耐高温性を向上させ、航空宇宙、自動車のブレーキパッドなどに使用されます。

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6. 化学および環境保護分野
– 耐腐食装置：強酸や強アルカリの腐食に耐えるために、反応器やパイプラインのライニングに使用されます。
– フィルター材料：集塵機フィルター要素など、高温排ガス処理のフィルター媒体として使用されます。

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7. その他の用途
– 宝石加工：宝石の切断や研磨に使用します。
– コーティング材：金属表面の耐摩耗性および耐腐食性コーティングとして使用します。

グリーンシリコンカーバイドとの違い
ブラックシリコンカーバイドは純度が低く（約95％～98％）、コストも低いため、純度要件が低いシナリオに適しています。グリーンシリコンカーバイドは純度が高く（≥99％）、硬度もわずかに優れており、主に超硬合金、半導体チップなどの精密加工に使用されます。

つまり、黒色炭化ケイ素は、その独特の特性により、工業製造、新素材、エネルギーなどの分野で重要な役割を果たしており、効率と耐久性を向上させるための重要な材料です。

ブラックシリコンカーバイドのサイズ分布