高温ソリューション用の堅牢なSiCチューブ

今日の厳しい産業環境では、過酷な条件に耐える材料が最も必要とされています。炭化ケイ素（SiC）は、高温、腐食性、研磨性の環境において比類のない性能を発揮する、代表的な先端セラミックとして登場しました。様々なSiC部品の中で 炭化ケイ素チューブ SiCチューブは、他の材料では困難な信頼性と効率性を提供し、多くのアプリケーションに不可欠です。このブログ記事では、SiCチューブの世界を掘り下げ、その用途、利点、設計上の考慮点、および高品質のカスタムソリューションを調達する方法について説明します。

1.はじめに-カスタム炭化ケイ素チューブとは何か、なぜ必要なのか？

炭化ケイ素（SiC）はケイ素と炭素の合成化合物で、非常に硬く、熱伝導率が高く、耐熱衝撃性に優れ、化学的不活性に優れていることで知られている。 非常に特殊な環境では、腐食抵抗を高めたり、表面特性を変更したりするために、薄いコーティング（異なるSiC基板上のCVD SiC、または他のセラミックコーティングなど）が適用される場合がありますが、これによりコストと複雑さが大幅に増加します。 は、高性能産業用アプリケーションのユニークな要求を満たすために、正確な寸法および材料仕様で製造された特別に設計されたコンポーネントです。既製品とは異なり、カスタムSiC管は、特定の運用状況において性能、寿命、効率を最適化するオーダーメードのソリューションを提供します。

その本質的な性質は、金属や他のセラミックスのような従来の材料では急速に劣化してしまうような条件下でも、確実に機能する能力に由来する。例えば、半導体製造では、超高純度と熱安定性は譲れません。冶金炉では、極度の熱や腐食性副産物に対する耐性が極めて重要です。カスタムSiCチューブは、エンジニアがSiCのグレード、寸法、表面仕上げ、さらには複雑な形状を正確に指定できるようにすることで、これらの課題に対処し、システム内での最適な統合と性能を保証します。このような 高性能セラミック管 は、温度、圧力、化学物質への曝露の限界に挑む産業によって推進されており、そこでは材料の欠陥が重大なダウンタイムと経済的損失につながる可能性がある。

2.産業界におけるSiCチューブの主な用途

の多用途性と堅牢な特性 炭化ケイ素チューブ は、さまざまな産業で不可欠な存在となっている。過酷な条件下でも構造的完全性と性能を維持するその能力は、企業の生産性向上とメンテナンスコストの削減につながります。以下は、SiCチューブを活用している主な分野です：

• 半導体製造： 高純度、熱安定性、プロセスガスへの耐性により、拡散炉、酸化炉、LPCVDシステム、ウェハーハンドリングコンポーネントのプロセスチューブとして使用される。 適切な設置と操作： が重要だ。
• 高温炉： 放射管、熱電対保護管、炉内ライナー、1400℃を超える工業炉のサポートエレメントとして使用される。その優れた 耐熱衝撃性 は重要な利点である。
• 航空宇宙と防衛 ロケットノズル、熱交換器、極超音速システム用部品など、極端な温度や熱サイクルに耐性のある軽量で高強度な材料を必要とする用途に採用されている。
• パワーエレクトロニクス 熱伝導率が高いため、ハイパワーモジュールのヒートスプレッダや冷却チャネルとして使用され、デバイスの効率的な熱管理を保証する。
• 化学処理： 熱交換器チューブ、化学反応器ライニング、高温で腐食性の化学薬品、酸、アルカリを取り扱うパイプに最適。 耐食SiCチューブ このような環境では秀でている。
• 冶金： 溶融金属による侵食やケミカル・アタックに強いため、溶融金属用途（アルミニウム、亜鉛など）の熱電対シース、バーナー・ノズル、浸漬ヒーター・チューブに利用される。
• 再生可能エネルギー: 集光型太陽熱発電（CSP）システムのレシーバーチューブや、高温安定性が要求される高度なバッテリー技術に使用される部品。
• LED製造： LED結晶成長に使用されるMOCVDリアクターやその他の高温処理装置の部品。
• 石油およびガス： 耐摩耗性と過酷な環境に耐えることが重要なダウンホールツールやセンサーに使用。
• 工業用暖房： 産業用ヒーターの発熱体および保護管として、長寿命で効率的なエネルギー伝達を提供します。

の幅広い適用性は、 工業用セラミック管 SiCから作られるSiCは、先進的な製造業やエネルギー・システムを可能にする部品としての重要性を強調している。

3.カスタム炭化ケイ素チューブを選ぶ理由

標準的なSiC管も入手可能だが、次のような選択肢もある。 カスタム炭化ケイ素チューブ は、特に特殊で要求の厳しい用途において、大きな利点を提供します。カスタマイズにより、材料特性や物理的寸法を微調整して動作要件に完全に適合させることができ、性能の向上、耐用年数の延長、システム全体の効率改善につながります。

カスタマイズの主な利点は以下の通り：

• 最適化された熱性能： カスタマイズにより、熱伝導率や放射率を調整した特定のSiCグレードが可能です。肉厚などの寸法を精密に制御して、熱伝導や断熱を最適化することができます。 SiC熱交換器チューブ.
• 優れた耐摩耗性と耐エロージョン性： 研磨性スラリーや高速粒子を含む用途では、耐摩耗性を最大化し、部品の寿命を延ばす特定の微細構造や表面処理を施したカスタムSiCチューブを設計することができます。
• 化学的不活性および耐食性の向上： SiCのグレード（焼結、反応結合など）により、特定の化学物質に対する耐性が異なります。カスタマイズにより、腐食環境に耐える最適なSiCの種類と純度を選択することができます。 化学処理チューブ.
• 正確な幾何学的フィット： 複雑な機械には、複雑な形状や非標準寸法の部品が必要になることがよくあります。カスタム製造では、特定の長さ、直径、端部継手、または複雑な形状のSiCチューブの製造が可能で、シームレスな統合を保証し、応力箇所を防ぎます。
• 用途に応じた純度レベル： 半導体製造のような産業では、微量の不純物でさえ有害になる可能性があります。カスタムSiCソリューションは、しばしば99.9%を超える、要求される純度レベルを保証することができます。
• 機械的強度の向上： 高温で機械的負荷や振動を受ける部品にとって重要な、曲げ強度や破壊靭性などの機械的特性を向上させるために、設計や材料選択を最適化することができます。
• 長期的なコスト効率： カスタムチューブの初期コストは標準的なものよりも高いかもしれないが、耐用年数の延長、メンテナンスの軽減、プロセス歩留まりの向上により、総所有コストは低くなることが多い。

最終的には カスタムSiC部品 エンジニアや調達マネージャーは、単に適切なだけでなく、独自の課題に最適なソリューションを指定することができます。

4.チューブ用SiC推奨グレードと組成

炭化ケイ素は一枚岩の材料ではなく、さまざまな製造工程を経てさまざまなグレードのSiCができ、それぞれが独自の特性を備えています。適切なグレードを選択することは、以下の性能にとって極めて重要である。 SiCチューブ 特定のアプリケーションで。以下は一般的なタイプである：

SiCグレード	略語	主な特徴	代表的なチューブ用途
反応結合炭化ケイ素	RBSiC（またはSiSiC）	優れた機械的強度、優れた耐熱衝撃性、高い熱伝導性、良好な耐摩耗性、複雑な形状を製造するための比較的低コスト。若干の遊離シリコン（通常8-15%）を含む。	バーナーノズル、ラジアントヒーターチューブ、熱電対保護チューブ、耐摩耗ライニング、ローラー。
焼結炭化ケイ素	SSiC	非常に高い強度と硬度、優れた耐食性（強酸や強アルカリにも）、高温安定性（酸化性雰囲気では1650℃まで）、高純度。RBSiCより高価。	化学処理チューブ、熱交換器チューブ、半導体プロセスチューブ、メカニカルシール、ベアリング理想的な用途 高純度SiCチューブ.
窒化物結合炭化ケイ素	NBSiC	良好な耐熱衝撃性、溶融金属（特にアルミニウム）に対する良好な耐性、適度な強度。SiC粒子を窒化ケイ素で結合して形成される。	浸漬ヒーターチューブ、非鉄冶金用熱電対シース、炉部品
再結晶炭化ケイ素	RSiC（O-SiCの場合は酸化物結合SiC）	高い気孔率（密閉可能）、優れた耐熱衝撃性、非常に高い使用温度（最高1600℃以上）。酸化物結合型は、温度限界は低いが、コスト効率が高い。	キルン家具、セッター、炉のサポート、密閉されていない限りガス気密性が最優先されないラジアントチューブ。
化学気相成長炭化ケイ素	CVD-SiC	極めて高い純度（99.999%+）、完全な緻密性、優れた表面仕上げ、優れた耐食性と耐侵食性。最高コスト。	半導体プロセスチャンバー部品、光学部品、高性能摩耗部品。

のSiCグレードの選択 テクニカルセラミックチューブ は、動作温度、化学的環境、機械的ストレス、熱サイクル条件、およびコストに関する慎重な評価によって決まります。最適な選択をするためには、経験豊富なSiCサプライヤーに相談することが重要です。

5.SiCチューブ製品の設計上の考慮点

効果的な設計 炭化ケイ素チューブ製品 は、材料固有の特性と製造プロセスの制限の両方を注意深く考慮する必要がある。SiCは卓越した性能を発揮する一方で、その固有の脆さと加工の難しさから、製造性を考慮した設計が必要となります。

主な設計上の考慮点は以下の通り：

• 幾何学と複雑性：
  • より単純な形状は、一般的に製造が容易でコスト効率も高い。複雑な形状、鋭い内角、断面の急激な変化は、応力集中を引き起こし、製造上の課題を増加させます。
  • 選択したSiCグレードの成形プロセス（押出成形、ス リップキャスト、アイソプレスなど）の限界を考慮する。
• 壁の厚さ：
  • 達成可能な最小および最大肉厚は、SiCグレード、チューブ径、長さによって異なる。肉厚が薄いと熱伝導は向上するが、機械的強度が低下する可能性がある。
  • 焼成中および運転中の内部応力を最小限に抑えるため、肉厚は均一であることが望ましい。
• 長さ対直径比： 極端に細長いチューブは製造が難しく、加工中や取り扱い中に歪みや破損が生じやすい場合があります。実際的な限界についてサプライヤーとご相談ください。
• ストレスポイント： 鋭利な角、切り欠き、小さな半径は避け てください。これらは応力の集中源として作用 し、脆いセラミック材料の破壊につながる可能 性があります。余裕のある半径を常に推奨します。
• 公差： 選択した製造プロセスとSiCグレードで達成可能な寸法公差を理解する。公差が厳しいとコスト高になることが多い。(これについては次のセクションで詳しく説明します）。
• 接合と組み立て： SiC管を他の部品(セラミックまたは金属)と接合する必要がある場合は、接合方法(ろう付け、メカニカルシール、セラミック接着剤など)とそれを容易にする設計上の特徴を考慮してください。熱膨張の差を考慮する必要があります。
• 最後の仕上げ： 管端の要件として、オープン、クローズ、フランジ付き、ネジ付き（ただし、セラミック製のネジはまれで壊れやすい）、または特定の接続用の特注形状を指定する。
• 熱管理： 半導体ウェーハ、または高性能メカニカルシールなどの用途では、ラッピングと研磨を使用して、非常に滑らかで低散乱の表面を実現します。Ra 値はナノメートル範囲になる可能性があります（光学研磨の場合は 1 nm 未満など）。 SiC炉心管 または熱交換器では、表面積、肉厚、材料グレードなどの要因を考慮し、熱伝導率が最適になるように設計します。
• 負荷条件： チューブの耐用年数中に発生するすべての機械的負荷（引張、圧縮、曲げ、ねじり）と熱応力を特定する。応力が材料の強度限界値を十分に下回るように設計する。

設計段階で、知識の豊富なSiCメーカーと早期に協力することで、コストのかかる再設計を防ぎ、最終製品が期待される性能を満たすようにすることができます。効果的 カスタマイズ・サポート は、複雑な要件を製造可能なSiC管に変換するために不可欠である。

6. SiCチューブにおける公差、表面仕上げ、寸法精度

の機能性にとって、正確な寸法と望ましい表面特性を達成することは非常に重要である。 炭化ケイ素チューブ 多くの高度な用途で使用されています。達成可能な公差、表面仕上げのオプション、寸法精度に影響する要因を理解することは、設計エンジニアと調達専門家の両方にとって不可欠です。

公差：

• 焼成ままの公差: SiC部品は通常、焼結または焼成の過程で著しい収縮を起こします。焼成時の公差は一般に広く、SiCグレード、サイズ、管の複雑さにもよりますが、寸法の±0.5%から±2%の範囲であることがよくあります。
• 地面の公差： より高い精度が要求される用途では、焼成後にSiC管をダイヤモンド研磨することができます。研削により、外径（OD）、内径（ID）、長さなどの重要な寸法について、±0.01mm（10ミクロン）またはそれ以上の厳しい公差を実現できる可能性があります。しかし、大がかりな研削はコストを大幅に上昇させる。
• 同心性と丸み： チューブの場合、同心度（外径と内径の中心の一致）と真円度が重要です。標準的な公差は0.5mm TIR（Total Indicated Runout）程度ですが、研削によってこれを大幅に改善することができます。
• 真直度： 長管は、完全な真直度から多少ずれることがある。典型的な焼成時の真直度は1メートルあたり1～2ミリ程度で、研磨によって改善可能である。

表面仕上げ：

• 焼成面 アズファイヤーSiCチューブの表面仕上げは、製造プロセスとSiCグレードに依存する。比較的粗いもの (RSiCグレードなど) から中程度に滑らかなもの (SSiCなど) までの範囲がある。典型的なRa値は1～5μmである。
• 地表： ダイヤモンド研削は、通常0.4～0.8 µmのRa値を達成し、より滑らかな表面を作り出します。ラッピングやポリッシングでは、より細かい仕上げが可能です。
• ラッピング/研磨された表面： 超平滑な表面を必要とする用途（シール、ベアリング、半導体部品など）では、ラッピングとポリッシングによってRa値が0.1μm以下、場合によっては光学的な仕上げまで達成することができます。
• グレージング： 特定の用途、特に多孔質SiCグレードでは、多孔性を封じ、表面の平滑性や耐薬品性を向上させるために釉薬を塗布することができる。

寸法精度の要因：

• SiCグレード： グレードによって収縮特性が異なる。
• 製造プロセス： 押出、スリップキャスト、アイソプレス、CVDにはそれぞれ固有の精度レベルがある。
• 部品のサイズと複雑さ： 大きくて複雑なチューブは、一般に焼成中の寸法管理が難しい。
• ツール： 金型と工具の品質と精度が重要な役割を果たす。
• 後処理： 研削やその他の仕上げ作業の程度と精度は、最終的な精度に直接影響する。

の各特徴について、必要なレベルの精度だけを指定することが極めて重要である。 精密セラミック管.公差や表面仕上げを過剰に指定すると、不必要なコスト増とリードタイムの長期化につながります。重要な寸法や機能表面の要件について、SiCチューブメーカーとの明確なコミュニケーションが鍵となります。

7.SiC管の後処理の必要性

最初の成形・焼成工程で基本的なSiCチューブが作られる一方で、多くの用途では、特定の性能、寸法、表面の要件を満たすために、追加の後処理工程が必要となる。これらの工程を経ることで、SiCチューブの機能性と耐久性が向上します。 炉の雰囲気（酸化、還元、汚染物質の存在）は、発熱体の寿命に大きな影響を与えます。たとえば、水蒸気、ハロゲン、および特定の金属蒸気は有害になる可能性があります。.

一般的な後処理のニーズには以下のようなものがある：

• 研磨：
  • 目的 厳しい寸法公差、精密な形状（例えば、フラット、溝）、表面仕上げの改善、同心度または平行度の確保を達成する。
  • 方法だ： SiCは非常に硬いため、ダイヤモンド砥石が使用されます。これには、円筒研削（外径/内径）、平面研削、センタレス研削が含まれます。
  • 検討する： 研削は、コストとリードタイムを追加する減法的なプロセスです。そのため 精密セラミック管.
• ラッピングとポリッシング：
  • 目的 超平滑な鏡面仕上げ（低Ra値）と非常に高い平坦度または平行度を達成する。
  • 方法だ： ラッピングプレートまたはポリッシングパッド上で徐々に細かい研磨スラリーを使用します。
  • アプリケーション メカニカルシール、ベアリング、光学部品、一部の半導体用途に不可欠。
• 切断と面取り：
  • 目的 チューブを正確な長さに切断し、エッジに面取りやRをつけることで、欠けを防ぎ、組み立てを容易にする。
  • 方法だ： 切断にはダイヤモンドソーを使用。面取りは研削や専用の工具で行う。
• ドリル加工と機械加工：
  • 目的 最初の成形工程では達成できなかった穴、溝、その他の複雑な形状を作る。
  • 方法だ： 特殊なダイヤモンド工具、超音波加工、レーザー加工が採用されることもある。焼成されたSiCを機械加工することは困難であり、コストもかかる。可能であれば、「グリーン」（未焼成）状態にフィーチャーを設計することが望ましい。
• クリーニング：
  • 目的 特に高純度用途で、使用前に汚染物質、加工残渣、取り扱い跡を除去する。
  • 方法だ： 超音波洗浄、溶剤洗浄、または超高純度要件に対応した特殊な化学エッチング工程を伴う場合がある。
• シーリング/含浸：
  • 目的 一部のRSiCやNBSiCのような本質的に多孔質のSiCグレードの場合、気密性を高めたり耐薬品性を向上させたりするためにシーリングが必要になることがある。
  • 方法だ： 樹脂、ガラス、CVD SiCオーバーコートによる含浸。
• コーティング：
  • 目的 超高温での耐酸化性、導電性、潤滑性など、特定の表面特性を向上させる。
  • 方法だ： CVDコーティング（SiC、PyCなど）、PVDコーティング、セラミック釉薬など。
• 試験と検査：
  • 目的 寸法、材料特性、完全性（亀裂に対する染料浸透探傷検査など）、性能特性を検証する。
  • 方法だ： CMM測定、表面形状測定、NDT法、圧力試験など。

後処理の程度は、アプリケーションの要求に大きく依存する。これらのニーズについて SiCチューブサプライヤー 製造計画に効率的に組み込まれるようにする。

8.SiCチューブに共通する課題とその克服法

その優れた特性にもかかわらず 炭化ケイ素チューブ には、主に素材固有の硬さと脆さに起因する、ある種の課題がある。これらの課題を理解し、適切な緩和策を採用することが、導入成功の鍵である。

• 脆性と低い破壊靭性：
  • チャレンジだ： SiCは脆いセラミックであるため、衝撃や過度の引張応力が加わると、大きな塑性変形を伴わずに突然破壊することがある。
  • 緩和：
    • 設計： 鋭角、応力集中、衝撃荷重を避ける。余裕のある半径を使用する。
    • 取り扱い： 設置時やメンテナンス時に欠けや破損が生じないよう、取り扱いには十分注意してください。
    • システム設計： 機械的ストレスと振動を最小限に抑えるため、適切な取り付けとサポートを行う。コンプライアント・レイヤーやメカニカル・ダンピングを考慮する。
    • 素材の選択： 一部のSiCグレード（強化複合材など、チューブ用としてはあまり一般的ではないが）は、靭性が若干向上している。
• 加工の複雑さとコスト：
  • チャレンジだ： SiCは非常に硬いため、焼成後の加工は難しく、コストもかかる。ダイヤモンド工具のみが有効である。
  • 緩和：
    • ニアネットシェイプ製造： 焼成後の機械加工を最小限にするため、最初の成形工程でできるだけ最終形状に近くなるように部品を設計する。
    • グリーン・マシニング： グリーン」（未焼成）のSiC成形体に対して機械加工を行う。しかし、焼成中の収縮のため、寸法管理はより難しくなります。
    • 必要な場合のみ機械加工を指定する： 精密研削は重要な面と寸法に限定する。
• 熱衝撃感度（金属と比較して）：
  • チャレンジだ： SiCは他のセラミックと比較して優れた耐熱衝撃性を持っていますが、急激で極端な温度変化は、特に大きな形状や複雑な形状の場合、依然として破壊を誘発する可能性があります。
  • 緩和：
    • 制御された加熱/冷却率： プログラムされた加熱・冷却サイクルを炉やその他の熱アプリケーションに導入する。
    • 素材の選択： RBSiCやRSiCのようなグレードは、その微細構造と熱伝導率により、耐熱衝撃性に特に優れている。
    • 設計： 一般に、熱衝撃条件下では、薄肉で単純な形状の方が性能が良い。
• 他の材料との接合:
  • チャレンジだ： SiCと金属や他のセラミックとの接合は、熱膨張係数の違いにより困難な場合があり、接合部に応力や破損が生じる可能性がある。
  • 緩和：
    • ろう付け： セラミック用に特別に設計された活性ろうを使用する。
    • メカニカルファスナー/シール： メカニカルクランプ用に設計するか、専用の高温シールを使用する。
    • トランジション・レイヤー： 熱膨張の不一致に対応するため、機能的に等級付けされた材料または中間層を採用する。
    • 接着剤： 用途によっては高温セラミック接着剤も使用できる。
• コスト：
  • チャレンジだ： SiCの原料や加工は、従来の金属や低級セラミックスよりも一般的に高価である。
  • 緩和：
    • パフォーマンスのために設計を最適化する： メリット（長寿命、高効率）がコストを正当化することを確認する。
    • バリューエンジニアリング： サプライヤーと協力し、重要な性能を犠牲にすることなく、費用対効果の高い材料グレードと設計を最適化する。
    • 大量生産： 生産量が増えれば、単位当たりのコストが下がることも多い。

このような課題を克服するためには、エンドユーザーと経験豊富な専門家との共同アプローチが必要になることが多い。 SiC部品メーカー 設計、材料の選択、アプリケーションのベストプラクティスに関するガイダンスを提供することができます。

9.正しいSiC管サプライヤーの選び方

適切なサプライヤーの選択 カスタム炭化ケイ素チューブ は、製品の品質、信頼性、リードタイム、そしてプロジェクト全体の成功に直接影響する重要な決定です。調達マネジャーとテクニカルバイヤーは、包括的な一連の基準に基づいて潜在的なサプライヤーを評価すべきである：

• 技術的専門知識と経験：
  • SiCの材料科学、製造プロセス、アプリケーション・エンジニアリングを深く理解しているサプライヤーを探してください。
  • 特定の業界やアプリケーションの種類に関する経験についてお問い合わせください。実績 ケーススタディ または参考文献は、その能力を示すことができる。
• サプライヤーは、お客様のアプリケーションニーズに真に適合するように、さまざまなSiCグレードを提供していますか？
  • サプライヤーが多様な用途に適した幅広いSiCグレード（RBSiC、SSiCなど）を提供していることを確認する。
  • 原材料の検査から最終製品の試験まで、品質管理手順を検証する（ISO認証、材料のトレーサビリティ、寸法検査報告書など）。
• カスタマイズ能力：
  • 複雑な形状、厳しい公差、特定の表面仕上げなど、お客様の正確な仕様に合わせてチューブを製造する能力を評価します。
  • デザイン・サポートやエンジニアリング・コラボレーション・サービスについてもお問い合わせください。
• 製造施設と技術：
  • 製造能力、設備の精巧さ、工程管理を理解する。
  • パウダーから最終製品まで）垂直統合されたサプライヤーは、品質とリードタイムをよりよく管理できるかもしれない。
• 評判と信頼性：
  • 顧客の声、業界の評判、財務の安定性を調べる。
  • コミュニケーション対応力と顧客サービスに対するコミットメントを評価する。
• ロケーションとサプライチェーン
  • サプライヤーの所在地と、物流、リードタイム、コミュニケーションへの影響を考慮する。
  • 例えば、中国の濰坊（ウェイファン）市は、炭化ケイ素のカスタマイズ可能な部品製造の重要な拠点として浮上しており、40以上のSiC生産企業を抱え、中国のSiC総生産量の80%以上を占めている。

このような状況の中で、次のような企業がある。 シカーブ・テック 際立っています。中国科学院（濰坊）イノベーションパークと提携し、中国科学院の強力な科学技術力を活用して、SicSinoは2015年以来、SiC製造技術の進歩に貢献してきました。彼らは濰坊の多くの地元企業を支援し、SiC製造におけるこの地域の優位性に貢献してきました。当社の歩みと専門知識については、 会社概要 ページをご覧ください。

シカーブ・テック SiC製品のカスタム生産を専門とする一流の専門家チームを擁しています。材料科学、プロセスエンジニアリング、設計、測定、評価にわたる包括的な技術スイートにより、原材料から完成品までの統合アプローチを提供しています。これにより、多様なカスタマイズニーズに対応し、中国から高品質でコスト競争力のあるカスタム炭化ケイ素コンポーネントを提供できます。彼らの堅牢なサプライチェーンとq