レアアースを使用せず安定供給に貢献　耐久性と透明度を両立したセラミックス材料開発のお知らせ

　第一稀元素化学工業株式会社（本社：大阪市中央区、代表取締役社長執行役員：國部 洋）は、このたびセラミックスの材料として、カルシア安定化ジルコニア材料「DURAZR-S*¹シリーズ、製品名：HSY-0774」を新規開発しましたのでお知らせします。

新規開発品を使用したセラミックス焼結体

　「DURAZR-Sシリーズ」は、セラミックス製品の材料となるジルコニアの粉末です。本シリーズを使用することで、高い耐久性を持つセラミックス製品が製作可能です。このたび追加された新規開発品「HSY-0774」は、シリーズの特長に加え、原料の変更による新たな特長を有しています。本用途のジルコニアには、一般的には安定化剤としてイットリア等のレアアースが使用されています。一方でレアアースは産出国が限られており、安定的な調達に課題がありました。新規開発品は、入手が容易なカルシア（酸化カルシウム）を安定化剤として使用することに成功。レアアースを使用しないため、より安定的なセラミックス製品の供給に貢献します。

　加えて、新規開発品を材料として製作されたセラミックス製品は、DURAZR-Sシリーズとしての高い耐久性を維持しつつ、高い透明感を発現します。この高い審美性により、宝飾部品等への使用が期待されています。

＜新規開発品の特長＞

１．レアアースフリーによる安定供給

　安定化剤として使用するカルシアは、調達が容易な一方、通常のセラミックスの高い焼結温度では機能を維持できず、本用途への活用が難しい素材でした。新規開発品は、当社独自のATEDZ技術*²により、通常より約200℃低い温度での低温焼結を実現します。これによりカルシアを原料として使用することが可能となりました。

新規開発品は、産出国が限られるレアアースを使用せず、加えてジルコニウム原料についても自社サプライチェーンによる安定調達が可能なことから、安定した供給が可能です。

２．耐久性と高い透明感を両立

　DURAZR-Sシリーズとしての高強度（物質自体の持つ破壊に対する強さ）を備え、構造体のより一層の小型化・薄膜化に貢献します。加えて、ジルコニアセラミックスの使用が不向きとされていた環境下(100℃程度の温度)でも亀裂等が発生しにくい水熱劣化耐性を備えており、高い耐久性を持つセラミックス製品が製作可能です。

　加えて、新規開発品の組成を最適化することで、セラミックス製品の透明度を高めることに成功。HIP焼結*³維持しつつ、高い透明感を発現します。

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＜参考＞

*１　DURAZR-Sシリーズについて

　セラミックス製品の材料となるジルコニア粉末のシリーズです。高強度、高靭性（力を加えた際の亀裂の進みにくさ）を備えたセラミックス製品が製作できることに加え、通常より低い温度での焼結（低温焼結）が可能で、製作過程でのCO2削減にも貢献できることが特長です。

　当社では、2023年１月より、同シリーズ「製品名：HSY-0480」を販売しています。同製品は、シリーズの特長に加え、安定化剤にレアアースを使用せず、熱水環境下でも劣化しない水熱劣化耐性を実現しています。本製品で製作されたセラミックス製品は、半導体製造装置をはじめとする産業機器関連、ネジやボルトなどの各種構造部材、EV（電気自動車）や FCV（燃料電池自動車）の自動車産業など、広範な用途での利用が見込まれています。加えて、従来は金属で成形されていた部材の置き換えによる軽量化、絶縁性（電気を通しにくい）の向上なども期待されています。

　〇ニュースリリース　2023年１月23日

　　DURAZR-S シリーズ　HSY-0480

　　「従来の約３倍の高靭性を実現　ジルコニアセラミックス材料 新規開発のお知らせ」

　　https://ssl4.eir-parts.net/doc/4082/ir_material3/199761/00.pdf

*2 ATEDZ技術

　Advanced Toughness and Easy-sintering DKK Zirconia technologyの略称。従来の焼結温度(1400～1500℃)よりも200℃低い1200～1300℃で焼結可能な粉末を合成する技術。低温焼結により、従来は得られなかった組成をジルコニアセラミックスで実現可能にします。

*3　HIP焼結

　Hot Isostatic Press、「熱間等方圧加圧法」の略称で、アルゴンなどの高圧ガスを用いて、高温と等方的な圧力をセラミックス部品に同時に加えて、より緻密なセラミックス製品を得るための熱処理プロセスです。

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