工業用コーディエライトセラミックスは耐熱衝撃性に優れています

コーディエライトは、化学式2MgO·2Al ₂ O ₃ ·5SiO ₂ で表され、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、鉄からなる天然に存在するケイ酸塩鉱物で、斜方晶系で結晶化します。1813年にフランスの地質学者ルイ・コーディエによって発見され、彼の名前にちなんで名付けられた天然のコーディエライトは、主に高温変成岩、花崗岩、流紋岩に形成されます。天然の存在量が限られているため、工業規模での生産は合成法に依存しています。

コーディエライトセラミックスの合成には、4つの重要な段階があります。

• 原料には、純粋な酸化物ではなく、焼結中の反応を容易にするために、通常、タルク、カオリン、アルミナが含まれます。粒度を小さくすると反応性が向上します。
• 正確な組成比の制御が不可欠です。一般的な配合は、タルク34〜43％、カオリン20〜30％、アルミナ30〜40％で構成されています。
• ボールミルまたは分散剤とバインダーとの混合により、均一性が確保され、成形性が向上します。

約1275℃に加熱すると、部分的なコーディエライトの形成が始まり、ムライトとクリストバライト相が生成されます。このステップにより、その後の処理のためにグリーン体が強化されます。

1335℃で、残りの反応物がコーディエライトに変換されます。制御された加熱速度と保持時間により、溶融を防ぎます（コーディエライトは1460℃で溶融します）。中性または酸化性雰囲気は分解を防ぎます。

徐冷により亀裂を回避します。機械加工（切断、研削）により、寸法精度と表面仕上げを実現します。

コーディエライトセラミックスは、その独自の特性により優れています。

• 耐熱衝撃性: 超低熱膨張（1.4〜2.6×10 ⁻⁶ /K）により、急激な温度変化による亀裂を最小限に抑えます。
• 低熱伝導率: 断熱と熱管理に効果的です。
• 電気絶縁性: 高い抵抗率と低い誘電率（ε _r ≈1 MHzで5）は、高周波用途に適しています。
• 耐薬品性: 酸、アルカリ、腐食性ガスに耐えます。
• 機械的性能: モース硬度〜7; 曲げ強さ120〜245 MPa。

軽量のコーディエライトキルン家具は、セラミック、ガラス、金属の焼結における熱伝達効率を向上させ、エネルギー消費を削減します。

優れた誘電特性により、ヒューズホルダー、サーモスタット、高周波回路基板に使用されています。

熱安定性のある多孔質構造は、自動車排気ガス浄化および産業用ガス処理に使用されます。

高表面積フィルターは、溶融金属から不純物を取り除いたり、流体から粒子状物質を除去したりします。

熱障壁コーティング、熱電対シース、高温シールなどがあります。

ナノテクノロジーと複合材料の進歩は、機械的特性の向上と新しい機能性を約束します。産業がより過酷な条件に耐えることができる材料を要求するにつれて、コーディエライトセラミックスは進化を続け、持続可能な産業開発におけるその役割を確固たるものにするでしょう。