CERAMIC PROPERTIES COMPARISON

常用精密陶瓷特性表

氧化鋁、氧化鋯、氮化矽、滑石瓷與碳鋼材料特性比較, 協助您依照耐磨、絕緣、耐溫、強度及成本需求選擇合適材料。

精密陶瓷材料
氮化矽重點材料
碳鋼比較值
項目 單位 氧化鋁
99%
氧化鋁
95%
氧化鋯
ZrO₂
氮化矽 Si₃N₄ 滑石瓷
Steatite
碳鋼 S45C 比較值
01 材料與物理特性
主要成分 Al₂O₃ ≥99% Al₂O₃ ≥95% ZrO₂ ≥94% Si₃N₄ ≥90% MgO / SiO₂ S45C
密度 g/cm³ 3.9 3.6 6.0 3.2 2.8 7.8
吸水率 % 0 0 0 0 0 0
燒結溫度 °C 1,750 1,700 1,500 約 1,700~1,800 1,350
02 機械特性
硬度 HV 1,700 1,600 1,400 約 1,500~1,700 800 130
抗折強度 kgf/mm² 3,500 2,900 11,000 約 9,000 900
抗壓強度 kgf/mm² 30,000 25,000 25,000 約 32,000 4,000
03 熱力特性
最高使用溫度 °C 1,500 1,400 1,600 約 1,200 1,000 依使用環境
熱膨脹係數 10⁻⁶/°C 8.8 7.8 10 3.2 6 13.6
耐熱衝擊力 ΔT °C 200 220 350 約 600~800 200
熱傳導率 25°C W/m·K 31.4 21.8 3 約 20~30 2.5 52
熱傳導率 300°C W/m·K 15.9 12.6 約 18
04 電氣特性
體積電阻率 20°C Ω·cm >1012 >1012 >1012 >1014 >1012 導電材料
體積電阻率 300°C Ω·cm >1012 3.1×109 5×109 約 1012 5×108 導電材料
絕緣破壞強度 kV/mm 18 16 15 約 18 10 不適用
05 使用性能比較
耐磨耗 等級 ★★★★★ ★★★★☆ ★★★★★ ★★★★★ ★★★☆☆ ★★☆☆☆
耐酸鹼 等級 ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★☆☆ ★☆☆☆☆
電絕緣性 等級 ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★★☆ ☆☆☆☆☆
材料韌性 相對比較 中低 中低
加工難度 相對比較 中高 極高 較低 較容易
相對成本 相對比較 中低 最高 較低
常見應用 產業 半導體
電子設備
絕緣零件
電子電器
一般工業
絕緣零件
醫療設備
耐磨零件
精密結構件
航太零件
高速軸承
熱震零件
電器絕緣
線圈骨架
燈座零件
一般機械
軸件結構
金屬零件
Al₂O₃

氧化鋁

適合絕緣、耐磨、耐高溫及一般精密陶瓷零件。

ZrO₂

氧化鋯

適合震動、摩擦、耐磨及需要較高韌性的精密零件。

Si₃N₄

氮化矽

適合低熱膨脹、耐熱震、高速運轉與高強度應用。

MgO·SiO₂

滑石瓷

適合高頻絕緣、電子元件及成本較敏感的量產零件。

S45C

碳鋼比較

容易加工且成本較低,但不具陶瓷的絕緣與耐腐蝕特性。

資料使用說明

※ 以上數值會因材料牌號、粉料配方、成型方式、燒結條件、 緻密度、試驗方式及加工方式不同而有所差異。

※ 氮化矽資料為一般工程陶瓷參考範圍,正式選材前請依實際材料規格書確認。

※ 原表部分強度數值及單位沿用既有資料,若作為工程設計依據, 建議再向材料供應商確認測試單位與標準。