一方向に配向した組織を持つ多孔質セラミック
(高強度マイクロポーラスセラミック)
多孔質セラミック(ポーラスセラミック)とは
多孔質セラミックとは、内部に多数の気孔（細孔）をもつセラミックのことです。
多孔質セラミックは、内部に穴を持つことにより、軽量で樹脂スポンジより軽く、熱容量が小さい、また孔を一定方向に作れるため、外気につながった開気孔と強度と剛性を併せ持つなどさまざまな特徴があります。
セラミックは一般的には粉末を高温で焼き固める無機材料をさしますが、多孔質セラミックを作製する場合、多くはセラミックが緻密化しない温度であえて焼成して気孔を残したり、含有させておいた造孔材を後から何らかの方法で除去するといった方法が用いられます。
しかし気孔径が小さくなるにつれて作製が困難になる傾向があり、独立した気孔＝閉気孔が多くなる、気孔率が小さくなるなどの現象が見られるようになる一方で、当社の多孔質セラミックはその独自のプロセスにより、数十μmの気孔径であっても閉気孔はほとんどなく、高い気孔率を付与することも可能となっています。
当社の多孔質セラミックは、セラミックの特徴である高い化学的安定性、高い耐熱性を持つことから水処理や排気マフラーなど各種フィルターや、高温熱処理用の治具・容器などで用いられている他、最近ではその高い機能から環境の面からも様々な用途で活用されることが期待されています。
Orbrayの多孔質セラミックの特徴
気孔構造
気孔の配向
Orbrayの多孔質セラミックの細孔と組織は任意方向に配向させることが可能であり、また通常の多孔質材料とは異なり、ほとんどの細孔が連結し外側につながった開気孔となっておりまして、それにより高い強度と剛性を有しています。
気孔構成部位
当社の多孔質セラミックは外周部に緻密層を形成することが可能であり、配向した多孔質セラミックの壁面を緻密にするほか、意図的にナノポーラス構造とすることも可能です。
気孔形状
任意にコントロール可能な気孔形状
気孔サイズは大小コントロール可能な他、サイズが入り混じったような形態へも任意に変更可能であり、またあわせ気孔の形状や組織形状も変更することが変更することが可能です。
高気孔率サンプル
非常に高い気孔率と剛性
Orbrayの多孔質セラミックでは、「粒子の分散状態を適切なコントロール」「粒子を焼き固める工程での収縮抑制」により、非常に高い気孔率を付与することが可能であり、またそれは高気孔体でありながら配向した気孔と組織によって強い剛性（10,000倍以上の重量を支えることも可能）と、強度を合わせ併せ持っています。
気孔率は97%以上、密度は0.17 g/cm3程度の物まで作製実績がありまして、これらはセラミックであるものの大変軽量で一部の樹脂スポンジよりも軽い材料となります。
吸水性・熱特性
液体の吸水と除去
液体に対する気孔径を適正にし、気孔率を上昇することで、良好な吸水性を付与することも可能です。また気孔部の多さから大量の液体をトラップすることも可能な他、セラミックで構成されていますため、高温での乾燥などによってトラップしました液体の除去も可能なであり、繰り返しの使用が可能となっています。
200℃でも熱くない多孔体
多孔質セラミックはそのほとんどが気孔＝空気であるため熱容量が小さく、また一方で低い熱伝導率をもつ材料を使用してもこの多孔質セラミックは作製可能であるため、低い熱容量、低い熱伝導率によって、200℃に熱したものであっても素手で扱うことが可能であり、また外周部に緻密な層を形成しているために、高気孔率の物体でありながら容易にハンドリングすることができます。
多孔質セラミックの気孔径分布
当社の多孔質セラミックの気孔径はバラツキが少なく、気孔径分布は非常にシャープです。
