ファインセラミックスの基礎知識

京セラファインセラミック館では、ファインセラミックスの基礎知識からファインセラミックス誕生の歴史、ファインセラミックスの技術変遷、ファインセラミックスの製造工程、ファインセラミックスの特性、またファインセラミックスを応用した「京セラマイセンと玉器」についてご覧いただけます。

一般に、物質には有機物質と無機物質があり、そのうち無機物質は金属と非金属とに大きく分けられます。無機物質の非金属である陶磁器やセメント、レンガなど、製造過程において高温処理を受けたものをセラミックスといいますが、その中でも、エレクトロニクス産業をはじめ各種工業用に用いられる、優れた性質を備え、高い精度で加工されたセラミックスを特に「ファインセラミックス」と呼んでいます。

やきものは、大昔から土器やレンガとして使われていました。しかし、これら初期のやきものは野焼き（摂氏800度程度）で焼かれていました。また、うわぐすりがまだ使われていなかったことから吸水性があり、煮炊きには不都合でした。その後、穴窯による摂氏1200度までの高温焼成とうわぐすりの開発によって陶器が生み出されました。一段と硬く耐水性も向上し、美しさという面からも、以後急速に発展しました。

せっ器は、大窯で摂氏1200度から1300度の高温で焼かれるため、吸水性が無く、硬く焼き締まったものになります。

磁器は、登り窯で摂氏1300度から1400度の高温で焼かれるために、吸水性は無く、素地は白くきめこまかで、硬さは陶器やせっ器以上です。応用範囲が広い磁器の出現によって、やきものは器（うつわ）としての完成の域を迎えました。

ファインセラミックスには様々な原料があり、構成する元素から、酸化物系と非酸化物系とに分けられます。比較的早くから製品開発が進められた酸化物系セラミックスの代表であるアルミナは、電子工業分野、産業分野に幅広く利用されています。また、非酸化物系の窒化珪素（けいそ）や炭化珪素は比較的新しく開発された材料で、エンジニアリングセラミックスとしての製品化が進められています。

ファインセラミックスの成形加工は、焼成過程における収縮やそれに伴う寸法精度などをあらかじめ計算しながらすすめる、大変高度な技術です。成形方法には、粘土のような（可塑性を持たせた）原料を口金から押出す「押出し成形」、金型に粉末を充填し上下から圧力を加える「プレス成形」、熱可塑性プラスチックを原料に加え、加熱しながら金型の中に射出して形作る「射出成形」、紙のように薄く成形する「テープ成形」などがあります。