中国製SiC棚板の特徴のひとつに、成形の問題があります。
下の写真はコーティングを取ってSiC棚板の地肌が見える状態にしたものです。
この手のSiC棚板はプレス成形で作られますが、見て判る通り同じ板でも密になっている部分となっていない部分の差が激しく、また板によっても違いが大きいです。
原因は、SiC原料の配合、混錬、状態管理や金型への原料充填、プレス機の性能、金型の剛性など様々考えられます。SiC原料の流動性の悪さから、ある程度の見た目の不均一は仕方ないにせよ、この様に大きくばらつきがあると、割れや曲がりの原因となりますし、原料が締まって成形されていないとSiC粒のぼろ降りの原因にもなります。
流動性の悪いSiCをいかにしっかり均一に成形できるかが、SiC棚板の性能を左右する一つの重要な要素です。
尚、棚組み下段へのSiCのぼろ降りは成形の問題以外に他の原因もありますが、残念ながらSiCのぼろ降りは中国製SiC棚板の一つの特徴でもあります。
中国製SiC棚板はその品質的な問題から日本ではあまり見かける事は無いですが、例を挙げてその特徴を見てゆきます。
下の写真は中国製SiC棚板のアルミナコーティングです。新品状態はまだ焼きついていないのでコーティング面が柔らかいのは普通なのですが、この板はあまりにも柔らかすぎ、指で軽くこすってもどんどんコーティングが取れてしまいます。
こうなると、棚板輸送中でもどんどんコーティングが取れてしまうという事になります。因みにこの板は焼成後でもコーティングの固着が弱くどんどん取れていってしまう状態でした。
SiC棚板のコーティングは製品との引っ付きを防ぐ為の物であり、製品が強く引っ付こうとする時にはコーティングの細かい粒子が製品と一緒に少しづつ剥がれる事により製品自体の引っ付きを防いでいるのですが、コーティングが必要以上に柔らかく容易にどんどん剥がれてしまうとコーティングの持ちが悪く、すぐにコーティングが効かなくなるという事になります。
比較的肉厚な押出し成型品ムライトパイプ支柱とキャップです。下の写真の支柱サイズは90x90x483mm、厚さ20mmです。
ムライトパイプ支柱の上にキャップをはめ込み、その上にSiCビーム等が載ります。
押出し成形品で、支柱の高さはどこで切断するかによって決まる為、高さは自由に選択できます。この手の製品はある程度まとまった数量のご注文が必要ですが、比較的安価にご提供できますのでご相談下さい。
酸化物（シリカ）結合SiCの支柱です。
写真の物は高さ350mmで上下頭部分は80x80mmです。
一般的にはムライト質の白色の支柱が多く使われますが、碍子（がいし）等の重量物を焼成される場合はSiC製支柱も使われます。前々回のブログ記事にあるように、ムライト製支柱の圧縮強度は約680kgf/㎠ですがこのSiC製支柱の圧縮強度は約1,500kgf/㎠です。又、ムライト支柱は熱間荷重により縮んで行きますが、SiC支柱にはそれがありません。
但し、SiC支柱とSiC棚板は焼成後引っ付く可能性がありますので、基本的には組みっぱなし（焼成毎に棚組をくずさない）の台車に組まれる場合が多いです。
尚、当社でもこの手のSiC支柱は在庫しておりませんので、基本的には全て受注生産となります（受注生産の場合は最低ご注文数量の設定がございますので別途お問い合わせ下さい）。
下の写真は再結晶SiC(Re-SiC）製の大型肉厚ボード（中実材）で、サイズは幅130mm 厚み30mm 長さ2300mmです。
再結晶SiCの特徴はSiC99%で最高使用温度が1600℃と高い事です。アルミナ系でここまでの大型サイズの物を作るのはかなり難しく、またSiC系はアルミナ系と違い曲げ強度は最高使用温度まで低下しないという特徴があり（アルミナ系は温度が上がっていくと強度は下がって行きます）、高温での耐熱間荷重を要求される吊るし焼き等に使用されます。
圧縮強度とは、上から荷重をかけたとき単位面積当たりどのくらいの荷重まで破壊されずに耐えられるかを示す強度です。
例えば上の写真の様なムライト製支柱の圧縮強度は約680kgf/㎠（室温）という数値になりますが、これはある試験片を上下面研磨し、専用機器にて測定した結果の一つであり、実際の現場での支柱がその数値まで耐えられるかという話になるとまた微妙に違ってきます。
例えば実際の支柱の接地面や支柱が接する相手の接触面が平滑でなく凸部がある場合は荷重がそこに集中し早く破壊されますし、支柱の高さが高い場合は中央部から亀裂が発生する確率が上がりそこから早く破壊が起きたりしますので、各種耐火物のデータ表などに出ている圧縮強度の数値は保証値ではなくあくまでも目安です。実際の耐火物の強度を知りたい場合は実際にその物を専用機器にかけ測定するのが一番正確です。この件の関連記事はこちらです。
セラミックス焼成時に一般的に使用される支柱はアルミナ約70%前後のムライト支柱です。この支柱にはいくらかの鉄分が入ってきますが、その由来には2パターンあります。
一つはプレスの金属金型由来で、特にＩ型支柱等の比較的肉厚の支柱は成型時のプレスを打つ回数が多くどうしても金型と擦れ合い鉄粉が支柱表面にうつりやすいです。もう一つは原料由来で、ムライト支柱の主原料は天然鉱物であるアンダルサイトであり大なり小なり原料の中に鉄分が入っており、その割合にもぶれがあります。
尚、再生リサイクル原料を使うとこの様な原料由来の鉄粉が出る割合が低かったりしますが、支柱その物の性能から言うと天然鉱物のバージン原料からの方が良い物ができます。
因みに、支柱は通常直接製品に接する事は無いですので、焼成時に支柱に含まれる鉄粉が製品に悪影響を及ぼすという事はありません。
下の写真は再結晶SiC（Re-SiC）プレート450x450x8mm です。
SiC 99%のプレートで最高使用温度は1600℃です。500x500mm サイズ以上のプレートも供給可能です。
下の写真は焼成直後の反応焼結SiCのローラーチューブです。
見た目は金属のようにキラキラしていますが、これは含浸しきれなかった金属シリコンが表面に付着しているためです。この後サンドブラストで表面の余分な金属シリコンを削り取り、つや消しグレーのいつものSi-SiC耐火物の表面状態になります。
焼成されて炉から出てきたばかりの瓦です。近づくとかなりの熱を感じます。
約100mの長さのトンネル炉を10時間以上かけて台車が通り瓦は焼成されます。一つの台車はちょっとした小部屋くらいもの大きさがあります。