セラミックファイバータイプの説明：特性と違い
工業分野で「1260型セラミックファイバー」や「ジルコニア含有セラミックファイバー」といった用語をよく聞いたことがあり、これらの用語が分かりにくいと感じたことはありませんか？この記事では、さまざまなセラミックファイバーの分類と特性について詳しく説明し、それらをより明確に理解するための情報を提供します。
Ceramic fibers are typically categorized into RCF (Refractory Ceramic Fiber), AES (Alkaline Earth Silicate), and Alumina-based types.
RCF（耐火セラミックファイバー） RCFにはいくつかのタイプがあります：標準、高純度、高アルミナ、ジルコニア含有、およびクロム含有が含まれます。
- 標準タイプ：天然鉱物を原料とし、高温で溶融して紡糸または吹き出し加工されます。主要な原料はアルミナとシリカで、アルミナが約45％を占め、総含有量は約98％です。分類温度は1260℃（2300°F）です。
- 高純度タイプ：人工的に合成されたアルミナ粉末とシリカから製造され、アルミナ含有量は約45％で、総含有量は99％を超えます。分類温度は標準タイプと同じく1260℃です。標準タイプに比べ、高純度タイプはわずかに優れた断熱性と寿命を持っています。
- 高アルミナタイプ：アルミナが50〜55％含まれており、分類温度は標準タイプと高純度タイプを超えて1350℃に達します。
- ジルコニアタイプ：アルミナとシリカに加えて、セラミックファイバーの約15％をジルコニアが占めています。ジルコニアの含有は結晶化と沈殿を抑制し、分類および使用温度を高めます。
クロムタイプ：アルミナとシリカにクロムが含まれています。ジルコニアと同様に、クロムは結晶化と沈殿を抑制し、分類温度を1430℃（2600°F）にしています。ただし、環境および健康上の懸念から、一部の地域ではクロムを含むセラミックファイバーの製造と使用が制限されている場合があります。
多くの国や地域でRCF型のセラミックファイバーが潜在的な発がん物質または疑われる発がん物質として分類され、製造と使用に制限がかかることから、AESは代替品として登場しました。
AESはシリカ、酸化カルシウム、および酸化マグネシウムを原料とし、アルミナは含まれていません。特徴として、RCFの高い生物持続性（300日）に対して、AESの生物持続性はわずか5日間です。一般的に、AESセラミックファイバーは1200℃および1300℃の分類温度を持っています。RCFに比べ、AESはショットコンテンツを20〜30％削減し、熱伝導率を20〜25％低下させるため、断熱性能が向上します。ただし、燃料で加熱された炉で使用する場合、脆弱な性質から、高温のすべてのシナリオには適していないかもしれません。
このタイプのセラミックファイバーはアルミナ含有量が72％を超え、分類温度が1600℃と非常に高いです。
このようなセラミックファイバーを製造できる工場はほとんどなく、その価格は他の種類のセラミックファイバーよりもかなり高くなっています。
