化学プロセス産業では、反応容器、配管、バルブ、ポンプ部品など、腐食性の化学物質と接触する部品にセラミックが使用されています。特に、強酸や強アルカリを扱うプロセスでは、セラミックの化学耐性が重要な役割を果たしています。
例えば、硫酸製造プロセスでは、アルミナやジルコニアのセラミックライニングが使用され、金属容器の腐食を防止しています。また、塩素アルカリ製造プロセスでは、セラミック電極が使用され、長期間の安定した電解性能を提供しています。
化学耐性の科学的メカニズム
セラミックの優れた化学耐性は、その原子結合構造に起因しています。セラミックは主にイオン結合や共有結合によって構成されており、これらの結合は化学的に非常に安定しています。そのため、多くの化学物質に対して不活性であり、化学反応を起こしにくい特性を持っています。
例えば、アルミナ（Al₂O₃）は強酸や強アルカリに対しても高い耐性を示し、シリカ（SiO₂）はフッ化水素酸を除くほとんどの酸に対して安定しています。ジルコニア（ZrO₂）は強酸性環境でも優れた耐性を持ち、窒化ケイ素（Si₃N₄）は多くの溶融金属に対して不活性です。
これらの特性により、セラミックは腐食性の強い環境下でも長期間使用できるため、設備の信頼性向上とメンテナンスコスト削減に貢献します。
