《セラミックばねについて》
いつもご愛顧いただきありがとうございます。
今回はばねの中でも特殊な性質を持つセラミックばねについてご紹介いたします。
分かりやすく解説していこうと思いますので、最後までお付き合いいただければ幸いです。
セラミックとは？
皆さまはセラミック（セラミックス）で作られた物と言ったら何を想像するかと聞かれた時、何をイメージしますか？
陶磁器や歯の被せ物などを思い浮かべる人が多いかもしれません。
「セラミックは陶器みたいなもの」でなんとなく正解になりますが、実はもっと広い範囲が当てはまります。
「これは鉄だな」「木だな」と同じくらいの感覚で、「これはセラミックだな」と呼ぶような大まかな分類を示す言葉なのです。
少し細かくなりますが、金属類ではなく、プラスチックや木材のような有機物でもない“無機化合物の材料（酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物など）を焼結して作られたもの”全てがセラミックに当てはまります。
例えば、ガラスや陶磁器、コンクリートやセメント等はその見た目でもわかりやすくセラミックに分類され、それ以外では材料や部品の一部として医療機器や電子部品、織機など日常のいろいろな場面で使われていて、私たちの生活を支える重要な役割を担っています。
つくり方は皆さまがご想像しているとおりです。陶芸をイメージしてみてください。
粘土や岩石などの鉱物を混ぜ合わせ、壺や皿の形にして窯の火で焼き上げてつくりますよね。どんなセラミックも基本的につくり方は同じです。
どんなものに使われているの？
ガラスや陶磁器、コンクリートなんかはわかりやすいですね。
では、見た目では分かりにくい「セラミックだったの？」となりそうな、素材や部品の一部として使われているものを取り上げてみます。
中を開けて見たことは無いかもしれませんが、パソコンや液晶テレビ、スマートフォンなどの電子機器の内部には、機器を制御している基板があります。
基板には効率を考え、緻密に電子回路が張り巡らされています。
その電子回路上で電気を蓄えるための役割として“チップコンデンサ”というセラミック素材の部品が使われていて、小型のチップコンデンサの登場によって近年では携帯電話 等の小型で高性能な機器が実現されてきました。
意外なところでは、化粧品のファンデーションの中にも粉末になったセラミックが入っていたりします。
粉末つながりではホワイトボードにつける柔らかい樹脂のようなマグネット（ボンド磁石）もフェライト（酸化鉄を主成分とするセラミック）の粉末が使用されています。
セラミックは日常生活のいろんな場面で使われているのです。
また補足になってしまいますが、一般的に、普通のガラス、陶磁器製品等の伝統的なセラミックとは分けて、上記のようなちょっと高度な使われ方をするものをファインセラミックとしており、曖昧ですが今ではこちらを主にセラミックと呼ぶことが多いそうです。
セラミックばねの特徴は？
前置きが長くなってしまいましたが、ここからはばね屋さんのコラムらしく「セラミックばね」についてお話します。
セラミックばねは名前の通り、素材に高強度・高耐熱性の窒化珪素セラミックを使用しており、一般的な金属ばねとは異なった以下のような特徴を有しています。
大きくは5つです。
●硬くて脆い・摩耗しにくい
ここでいう「硬さ」とは、物体の変形のしにくさや、傷つきにくさのことです。
原子の結び付き方に由来するのですが、原子同士が強く結びついているのが特性で、
この結びつきの強さがセラミックの「硬さ」の秘密です。
ただ、セラミックの中で窒化珪素セラミックは靭性が高いものの、鋼に比べやはり脆いので衝撃には相当注意が必要です。
●耐熱性がある
セラミックは溶ける温度（融点）が普通の金属よりも高く、熱の伝わり方も異なります。
窒化珪素セラミックばねの場合[1000℃]までは室温と同様の条件での使用が可能です。
●腐食に強い
セラミックは無機化合物ゆえ耐食性が高く、大気中・水素・不活性ガス等の各種雰囲気下で加熱しても問題が無く使用でき、塩酸、硫酸、硝酸等の強 酸、各種の有機溶剤中での使用も問題ないのが特徴です。
但し、フッ酸・強アルカリ中では腐食しますのでご注意下さい。
●絶縁性がある
窒化珪素セラミックばねの素材には金属成分を含んでおりませんので、高い電気絶縁特性を示します。
●非磁性
フェライトのように特定の組成や添加物がある場合に磁性を示すことがありますが、一般的にセラミックは非磁性です。窒化珪素セラミックばねも非磁性となります。
※使用上の注意
セラミックは脆性材料ですので、許容以上のたわみ量＝荷重を負荷しますと破壊します。
破壊するきにバネは小さな破片となり飛び散りますので、くれぐれもご注意下さい。
【まとめ】
いかがでしたか？
セラミックは単に「粘土を焼いたもの」から大きく発展してきました。現在では、陶磁器から、ファインセラミックのように最新技術をいかしたものまで、いろいろな種類があります。まさに現代人の生活に欠かせない重要な要素といえます。
弊社では、仕様が限られてはおりますがセラミックばねを取り扱っております。
カタログに掲載されている仕様以外でも製作可能なものもございますので、選定に不安な場合は是非ご相談ください。
特注ばね即納.comでは【お問い合わせ・お見積りはこちらから】や【お問い合わせ～納品まで】から問い合わせができますので、是非ともご活用ください。