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ハイトメック(セラミックス断熱膜材料)

ハイトメック タイトル

共和産業が得意とするめっき技術から生まれた独自のセラミックス断熱皮膜です。

特長

高い断熱性をもつ皮膜

鉄フェライトセラミックスからなる多孔質の厚膜材料(膜厚50~450㎛)です。
空隙率と膜厚にもよりますが、熱伝導率は約1.2~3W/m・Kです。体積比熱は約1000kJ/m³・Kです。

 

耐熱性に優れた皮膜

大気中で600℃で2時間の熱処理を行っても材料的な変化は起こりません。
結晶性の耐熱酸化物材料です。

 

ヒートショックに強い皮膜

600℃加熱の高温から水中投下の急冷でも膜剥離しません。(膜厚~250㎛)
機械加工性に富む皮膜

ビッカース強度(Hv)が600程度であり、容易に機械加工できます。

 

被覆性に優れた皮膜

複雑に形状加工された下地母材にも優れた被覆性を示します。

 

低温合成による皮膜

150℃以下の湿式めっき法で膜形成するため、母材への熱的ダメージが少なく、低温成膜にもかかわらず、非晶質ではなく、1000℃で作製された焼結体フェライトと同等の高い結晶性を示します。

 

(備考)

皮膜の鉄フェライトは、一般にマグネタイト(磁鉄鉱)と言われる化学組成Fe3O4 の黒色の磁性酸化鉄セラミックスです。
融点が約1500℃、電気伝導度が250/Ω・㎝なる物性値を示す材料です。

膜形態と被覆性・密着性など

膜表面および断面の形態

膜表面および断面の形態

被覆性

ハイトメック膜を形成した金属製ねじの切断面

結晶性

ハイトメック膜のX線回折パターン

低温合成にもかかわらず、結晶性の膜として作れます。
結晶性は1000℃で合成したセラミック焼結体フェライトと同等です。

深さ方向の空隙変化

深さ方向の空隙変化イメージ

母材表面は稠密な初期層から成り、厚み方向に空隙が 増える傾斜構造の多孔質膜です。

膜密着性

膜密着性 イメージ

ハイトメック膜を形成した基板(鉄材、厚さ0.3㎜)を角度30°折り曲げて膜剥離を観察。
[結果]折り曲げによって結晶粒子に亀裂が発生しますが、基板からの膜剥離は起こりません。

熱特性

耐熱性

大気中600℃で2時間の焼成を行っても、材料的な変化は起こりませんでした。

耐ヒートショック性

600℃加熱品の水中投下試験において膜剥離は起こりません。
(膜厚70~230㎛)

断熱性

断熱性 イメージ

ハイトメック膜を配置した底面を、比較試料と一緒に同時加熱し、試料上部の温度上昇の様子を記録して比較評価しました。
[結果]ハイトメック膜は熱の伝わりを遅らす効果があることがわかります。

輻射熱吸収性

輻射熱吸収性 イメージ

底面に断熱膜を配置した金属板試料を、比較試料と一緒にヒータ面に対向させて同時加熱し、
試料上部の温度上昇の様子を記録して比較評価しました。
[結果]ハイトメック膜は輻射熱の吸収を良くする効果があることがわかりました。