シラン処理された白色溶融アルミナ：産業性能に革命をもたらす分子ブリッジ

コアイノベーション：従来の研磨材を超える

白色溶融アルミナ（WFA）は、その硬度（モース硬度9.0）と熱安定性から長年高く評価されてきました。しかし、親水性表面と樹脂との接着性の低さが、その可能性を阻んでいました。しかし、シラン処理によって、WFAは次世代のエンジニアリング材料へと変貌を遂げました。超高純度アルミナ粒子（Al₂O₃ ≥99.5%）に有機シラン分子をグラフト結合させることで、無機研磨材と有機ポリマーの間に共有結合性の「分子橋」を形成します。この相乗効果により、以下の効果が得られます。

✅ 樹脂との接着力が30～50%向上

✅ 吸水性が60～80%低下

✅ 400℃での熱安定性

表面改質の科学

ステップ1：精密表面活性化

高純度WFAをプラズマ洗浄し、表面のヒドロキシル基（-OH）を最大化します。この重要なステップにより、シランを固定するための反応部位が90%以上確保されます。

ステップ2：シラングラフト技術

アミノ官能性シラン（例：KH-550）を真空反応器内で蒸着し、以下の3つの反応を経て単分子共有結合ネットワークを形成します。

加水分解：Si-OR + H₂O → Si-OH

縮合：Si-OH + Al-OH → Si-O-Al

架橋：Si-OH + Si-OH → Si-O-Si

その結果、接触角が100°を超える疎水性かつ親有機性の表面が得られます。

業界をリードするアプリケーション

1. 高速レジンボンド研削ホイール

課題：未処理の研磨材は、8,000回転を超えると砥粒が脱落します。

解決策：ST-WFAは結合強度を45%向上させ、以下の効果を実現します。

チタンCNC加工におけるホイール寿命の35%延長

12,000回転で砥粒脱落ゼロ（EN 12413準拠）

2. 半導体CMPスラリー

画期的な成果：ST-WFA粒子はアルカリ性スラリー中での凝集を抑制します。

結果：3nmノードにおけるウェーハスクラッチが22%減少（TSMC仕様準拠）。

3. 自動車用セラミックブレーキパッド

データ：ST-WFA充填複合材の特長：

スチール繊維と比較してNVH（騒音）が50%低減

-40℃～650℃の温度範囲で安定したμ摩擦係数（0.38±0.02）

エンジニアがST-WFAを選ぶ理由

カスタマイズされた表面化学：

シラン官能基（アミノ基、エポキシ基、ビニル基）をお客様の樹脂系に合わせて調整します。

VOCゼロプロセス：

閉ループ溶剤回収によるREACH/RoHS指令準拠の製造。

粒度精度：

レーザー回折法を採用し、F16からF2000の粒度範囲でD50 ±0.5μmの均一性を確保します。

実世界への影響：事例のハイライト

事例1：航空宇宙用タービンブレード研削

課題：インコネル718ブレード120枚使用後、樹脂ホイールが破損。

解決策：ST-WFA F220砥石​​。

結果：310枚/ホイール（+158%）、Ra 0.12μmの均一性。

事例2：海洋パイプラインコーティング

課題：海水中でエポキシコーティングが剥離。

解決策：FBEコーティングにST-WFAフィラーを40%配合。

結果：5,000時間の塩水噴霧試験（ISO 12944-C5M）に合格。

FAQ：重要な懸念事項への対応

Q：シランはコストを大幅に増加させますか？

A：ST-WFAは15～20%コストが増加しますが、以下の点で総運用コストを削減します。

研磨材消費量40%削減

精密部品の不良率60%削減

Q：既存のWFA在庫を処理できますか？

A：はい！当社のモバイルシラン処理ユニットは、現場で4時間で研磨材を後付けできます。

Q：チタン酸塩処理との比較は？

A：シランは、湿潤／水性アプリケーションにおいて優れた耐加水分解性を提供します。

未来：イノベーションが導く場所

ナノエンジニアリングシラン：サブミクロン研磨材用の単分子層。

バイオベースカップリング剤：米ぬか由来シリカ由来の持続可能なシラン。

AI最適化配合：機械学習による樹脂とシランの適合性予測。