「SiC粉末の見積をお願いします」——この一行で始まった問い合わせは、価格が出るまでに少なくとも二往復のメールを要します。炭化ケイ素は、同じ名前で流通する物のスペック幅が極端に広い素材です。kg当たり1ドルの粉末と1,000ドルの粉末が同じ検索結果に並びます。製鋼の脱酸剤と結晶成長用原料が同じ化学式を使います。そのためSiCの引き合いは「いくらですか」から始めると必ず止まり、「何ですか」を先に確定する必要があります。本稿では、見積依頼を出す前に発注側で固めておくべき7つの仕様を整理します。
1. まず等級を決める — 小数点一桁で価格の桁が変わる
SiC粉末を等級に分けるのは、何よりも純度です。
99.5%から99.99%へ上がることは「0.49%の改善」ではありません。製造ルートそのものが変わることであり、価格は桁単位で動きます。
チェックポイント
見積依頼書に「高純度」とだけ書かないでください。数値の区間で書いてください。SiC ≥ 99.5% と SiC ≥ 99.9% はまったく別の商談です。
参考として、緑色研磨級微粉の代表的な組成は次のとおりです。
SiC 99.25% / free C 0.05% / SiO₂ 0.35% / free Si 0.15% / Fe₂O₃ 0.04%
純度は一つの軸にすぎません。形状 — 破砕角形粉、スプレードライ造粒、プラズマ球状化ビーズ — は純度とは独立した軸であり、これも併せて指定する必要があります。三つの等級の区分はSiC粉末の等級区分で扱っています。
2. 粒度 — 「400番」という言葉は見積依頼書に書けません
SiC調達で最も紛争が起きる箇所です。同じ数字が、規格が違えば別の物を指すからです。
JIS #400 ≈ 30 µm / FEPA F400 ≈ 16.5 µm
同じ「400」でも、D50でほぼ2倍の差があります。規格名を書かずに番手だけ記載した見積書は、比較を誤ることがほぼ確実です。
中国のW番手はD50ではありません
中国の微粉規格（GB/T 2481.2）のW番号は、基本粒の区間の上限です。中位径ではありません。
推定D50の列は、区間の中間値にすぎません。GB/T 2481.2は中位径ではなく、粉末のどれだけの割合がその区間内に収まらなければならないかを規定しているため、規格に適合するW28でも分布が粗い側に偏っていればその中間値より上に位置します。この列は見積もりを同じ土台に載せるための比較の道具として使い、仕様書に書き込む数値としては使わないでください。
その同じ前提、すなわち分布が区間のほぼ中心にあるという前提に立てば、W28を「D50 28 µm」と読むと、実際の粒径を約15%粗く見誤ります。
測定法によっても数値は動きます
- 沈降法 — 中国微粉業界の伝統的な方法。流体力学的等価径を報告します。
- レーザー回折法（ISO 13320） — 韓国・日本の標準。光散乱等価径を報告します。
同じ試料が沈降法で8 µm、レーザー回折法で10 µmと出ることがあります。 一般に沈降法のほうが細かく出ます。
こう書いてください
D50 30 ± 2 µm（JIS R6001 #400 相当） — ISO 13320準拠のレーザー回折法、湿式分散
この一行がなければ、3社の見積を並べて比較することはできません。
3. D50で止まらない — 粒度分布と最大粒径が性能を決めます
D50が同じ二つの粉末でも、**D10・D90・span（=(D90 − D10)/D50）**を比べるとまったく別の材料になり得ます。
- 粒度分布が広い → 充填挙動と焼結収縮率がぶれ、ロット間再現性が失われます
- 最大粒径（粗粒）が管理されていない → ラッピング・ポリッシングでのスクラッチ、焼結体での欠陥起点になります
D10 / D50 / D90を最大粒径と併せて要求してください。D50だけを記載したCOAは、粒度分布がまったく管理されていないという信号です。だからこそ受入検査では粒度分析を形状・組成の確認と組み合わせて行います。その手順は粉末品質検証の方法論で整理しています。
4. 鉄（Fe） — 価格を論じる前に単位を合わせる
供給元のCOAはほとんどがFe₂O₃（酸化鉄）で表記し、購買仕様はほとんどがFe（元素）で書かれます。換算係数は0.6994です。
最後の行が費用に直結します。Fe 0.05%を要求したのに「Fe₂O₃ 0.05%」で認証された材料を受け入れると、要求してもいない約30%の余裕分に対して代金を払っていることになります。単位の不一致一つで単価が動きます。
5. チタン（Ti） — 交渉事項ではなく合否ゲートです
セラミックス、ファインセラミックス、半導体隣接用途の仕様では、Tiを明示的に排除する例が増えています。理解しておくべき理由が四つあります。
結晶格子の内部で電気的に活性です
4H-SiCにおいてTiは、伝導帯の下およそE_C − 117 meVおよびE_C − 160 meVにアクセプタ準位を形成し、これは六方サイトと立方サイトに対応します。これらの数値が何を語り、何を語らないのかを区別してください。3.26 eVのバンドギャップの中では、これらは浅い準位であり、ミッドギャップから約1.5 eV離れています。Shockley–Read–Hall再結合はミッドギャップ近傍の準位に支配されるため、SiCにおいてTiは再結合中心としてはむしろ貧弱です。4H-SiCで寿命を制限する欠陥として認められているのは炭素空孔に関係するZ₁/₂準位（E_C − 0.65 eV付近）であり、Tiではありません。ここでTiが問題視される理由は、そもそも電気的に活性であること自体です。誰も規定していない不純物の量に比例して、トラップおよび発光中心を格子に導入します。シリコンでは実際にTiがミッドギャップ近傍に位置し、数十年にわたり教科書的な「lifetime killer」として知られてきました。だからこそデバイスメーカーは慣習的に、Tiを上限値を設ける対象ではなく排除する対象として扱います。ただしそれはシリコンのメカニズムであり、上記のSiCの準位が裏づける結論ではありません。
制御されていない第二相TiCをつくります
SiC–TiCは意図して設計すれば、靭性と電気伝導度の両方を改善する優れた複合材です。問題は、不純物として入ってきたTiは誰も設計していないという点です。サイズと位置が制御されないTiC析出物は、局所的な熱膨張差の不整合を生み、次に微小亀裂、次にロット間の物性ばらつきへつながります。
購買側が「Ti不含有」を指定する理由は、Tiが無条件に有害だからではなく、この形態ではその影響を再現可能にできないからです。
Tiは鉄と一体で動きます
Acheson法では、原料に含まれるFe系・Ti系の酸化物が高温で金属融体に還元され、冷却時にFe–Si相と、その内部に包み込まれたFe–Si–Ti合金相として析出します。Tiは鉄相の内部に閉じ込められています。
鉄を制御できない工場は、チタンも制御できません。 二つの仕様は、物理的に同じ不純物を狙っています。
Tiの出発点は溶解炉ではなく珪砂鉱山です
Tiは原料珪砂に付随する重鉱物 — イルメナイト、ルチルなど — として入ってきます。したがって供給元に投げるべき問いは「Tiを除去していますか」ではなく、次の三つです。
供給元審査の三つの質問
- Tiの分析装置と方法は何で、検出限界は何ppmですか。
— 検出限界100 ppmの装置による「不検出」には情報がありません。
- 原料珪砂の産地とTiO₂含有量をどのように規格化・管理していますか。
- 磁力選別の段数と磁場強度、酸洗浄条件（酸種・濃度・時間）はどうなっていますか。
この三つに具体的に答えられない供給元は、Tiをロット単位で保証できません。価格がいくらであれ、進める対象ではありません。
6. 0.5 / 10 / 30 µmをセットで買う理由 — 三峰充填設計
三つの粒度をまとめて購入する理由を尋ねられることがよくあります。これは偶然ではなく、多峰（multi-modal）充填設計です。
単一粒度の粉末の最大充填率は約60～64%です。ただしこの数値は球のランダム最密充填です。単一カットの角形SiC粉末はそれより低く充填されます。角張った粒子は互いに噛み合ってブリッジをつくるためです。したがって60～64%は、実材料が出発する基準線ではなく楽観的な参考値として受け取ってください。粗い粒子の間の空隙を埋める中間粒子を加え、さらにその間の空隙を埋める微細粒子を加えると、充填率は75～85%まで上がります。粒径比は各段階で通常1/3～1/10とします。
充填率が上がると:
- グリーン体密度 ↑ → 焼結収縮率 ↓ → 寸法精度 ↑
- 焼結助剤の使用量 ↓ → 最終純度 ↑
- 気孔率 ↓ → 強度・熱伝導率・耐プラズマ性 ↑
つまり3種セットの購入は「複数のサイズを使う」ことではなく、一つの設計です。だからこそ三品目の純度・不純物仕様は同一水準に揃える必要があり、可能であれば同一工場・同一原料系統から取るほうが望ましいのです。サブミクロン・中間・粗粒の各カットを系統を合わせて構成しているのも、まさにこの理由によります（SiC粉末製品群）。
7. 契約と物流 — トレーダーが実際に防衛線を引く場所
最後の項目が最も重要です。この条項が契約書にあれば、供給元は曖昧な材料をそもそも送ってきません。 品質リスクを事後のクレームではなく事前の契約で移転することが、調達実務の核心です。同じ貨物の通関・分類の側面 — HSコード、FTA協定税率、K-REACH — はSiC粉末 韓国輸入ガイドで扱っています。
見積依頼前チェックリスト
- 等級を数値区間で確定しましたか（
SiC ≥ 99.5% の形）。
- D50＋公差＋規格名＋測定法の四つをすべて書きましたか。
- D10 / D90 / 最大粒径も要求しましたか。
- Feを元素基準で指定し、Fe₂O₃換算値を併記しましたか。
- Tiを検出限界（ppm）と併せて要求しましたか。
- サンプルCOAではなく、量産ロットのCOAを3件以上要求しましたか。
- Incoterms・決済条件・C/O・返品条項を初回見積の段階で提示しましたか。
よくあるご質問
「SiC粉末、高純度」だけでは、なぜ供給元は見積を出せないのですか
純度だけでも冶金級88%から結晶成長級99.9999%までにわたり、その範囲で製造ルート — したがって価格 — が桁単位で変わるためです。見積が出る依頼書には、数値の純度区間、公差を含むD50、粒度規格名、測定法が必要です。
中国のW番手はD50と同じ意味ですか
いいえ。GB/T 2481.2のW番号は基本粒の区間の上限であり、中位径ではありません。W28は20～28 µmの区間を意味するため、分布がその区間のほぼ中心にあればD50は約24 µmとなり、W28を「D50 28 µm」と読むと実際の粒径を約15%粗く見誤ります。規格は中位径ではなく区間ごとの含有比率を定めるので、区間の中間値は比較を助ける値であって仕様値ではありません。
COAのFe₂O₃を元素Feへ換算する方法は
0.6994を掛けます。したがってFe₂O₃ 0.07%はFe 0.049%に相当し、「Fe ≤ 0.05%」の仕様を通過します。代わりに「Fe₂O₃ ≤ 0.05%」を要求するのは過剰スペックであり、Fe 0.035%に相当するため、要求していない余裕分に代金を払うことになります。
チタンはなぜ、交渉可能な上限値ではなく合否項目として扱われるのですか
Tiが格子内で電気的に活性であり、計画外の不純物として入った場合は制御されないTiCも析出させるからです。4H-SiCにおけるTiのアクセプタ準位（およそE_C − 117 meVとE_C − 160 meV）はミッドギャップではなく浅い準位であるため、シリコンにおけるようなlifetime killerではなくトラップ中心として働きます。4H-SiCで寿命を制限する欠陥として認められているのは、炭素空孔に関係するZ₁/₂準位です。どちらの影響もロット間で再現可能にできないため、実務的な問いは値引き幅ではなく、供給元が検出限界、原料珪砂のTiO₂管理、選別条件を示せるかどうかです。
0.5、10、30 µmのカットをなぜまとめて買うのですか
充填率が設計変数だからです。単一粒度の粉末は約60～64%で上限に達しますが（これは球のランダム最密充填であり、角形粉末はさらに低くなります）、粒径比おおよそ1/3～1/10の多峰配合は75～85%に達し、寸法精度、最終純度、焼結体の物性が改善されます。そのため三つのカットは同一の純度・不純物仕様を備えるべきであり、可能なら同一工場・同一原料系統から取ることが望ましいです。
参考資料（公開出典）
- Phys. Rev. B 55, 13618 — Electrical properties of the titanium acceptor in silicon carbide
- J. Iron Steel Res. Int. (2024) — Impurity formation mechanism of silicon carbide crystals smelted by Acheson process
- Ceramics International (2021) — Occurrence forms of major impurity elements in silicon carbide
- Ceramics International (2025) — Packing density optimization of multi-modal SiC powder feedstocks
- JIS R6001 / GB/T 2481.2 / GB/T 3045 / ISO 13320
上表の数値は仕様の相互確認を目的とした参考値であり、実際の判定は引用する規格と測定条件によって変わります。
上の七項目に省いてよいものはありません — 緩い仕様に対する見積は価格ではなく、毎回別の材料だからです。Nami Tech Solutions（NTS）は一つの書面仕様をメーカーへ直接、相手の言語で示して見積が比較できる形で返るようにし、出荷前に各生産ロットのCOAを同じ仕様と照合して読みます。
