바카라 규칙을 태우지 않습니까!? 70 년 만에 처음으로 제조 공정에서 진화 한 벽돌이 "맨손으로 만질 수 바카라 규칙다!" 300 ° C 이상의 고온에서도

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이것은 Kodansha Bluebacks 편집 부서가 AIST의 연구 사이트를 방문하고 어떤 종류의 연구자가 있는지, 무엇을하고 있는지보고하는 실험실 탐색 협업 시리즈바카라 규칙다
지금은 어떤 종류의 과학이 태어날까요? 논문과 책으로 출판 된 연구 결과의 비하인드 스토리는 무엇바카라 규칙까? 우리는 연구에 관련된 모든 사람에게 집중할 것바카라 규칙다 (at이 페이지는 Kodansha Bluebacks 웹 사이트와 동시에 게시됩니다)

2023 년 3 월 21 일 출판
Nakagawa Takao의 인터뷰 및 텍스트, Bluebacks 편집부

"바카라 규칙"이라는 단어를 들으면 어떻게 생각하십니까?

많은 사람들이 도쿄 역이나 구운 주전자와 같은 붉은 갈색 분위기를 가진 건물을 상상합니다 물론, 그것도 벽돌바카라 규칙다 이것은 내화성이 있고 건물을 지원할 수있는 힘을 가진 도자기 제품바카라 규칙다

어떤 사람들은이 평범한 벽돌을 최첨단 단열재로 연구하고 바카라 규칙다 단열과 벽돌!? 지구상에서 무엇을 의미합니까 ?

이 정보를 바탕으로 원정대 팀은 Aichi 현으로 향했으며 Seto Ware 및 Tokoname Ware와 같은 도자기로 유명합니다 나고야시의 국립 고급 산업 과학 및 기술 Chubu Center를 방문하십시오Multimaterials Research Division우리는 세라믹 조직 대조군의 머리 인 후쿠시마 마 나부와 대화했다

에너지 손실의 시놉시스

도자기 마을에서 바카라 규칙 연구를 배우십시오 정확히 무엇을 의미합니까?

바카라 규칙은 메소포타미아 문명 이후 오랫동안 건축 자재로 사용되었으며 내화성으로 인해 메이 지 기간 이후 일본에서 인기가있었습니다 나는 바카라 규칙이 단열재라는 것을 몰랐다

"철강 산업 및 시멘트와 같은 용광로를 사용하여 가열되는 산업용 제품을 생산하는 용광로에서는 벽돌이 열 에너지가 탈출하는 것을 방지하는 데 사용됩니다 대안 적으로, 이것은 가비지 소각로의 경우바카라 규칙다 그러나 지금은 열 에너지의 98-99%가 버려집니다

무엇! 당신은 그렇게 낭비합니까?

"시멘트 및 유리와 같은 용광로에서 구운 산업은"세라믹 산업 및 지구 및 석재 산업 "으로 분류되지만이 분야에서는 전체 생산 산업의 약 3% 만 상용화됩니다 그러나 이것에 사용되는 에너지는 7%바카라 규칙다

결과적으로 이산화탄소 (CO₂)도 배출되고 바카라 규칙다 실제 문제는 연료 비용이 덤핑되는 열 에너지에 의존한다는 것입니다 큰 문제가 바카라 규칙다 "

쓰레기 소각장 근처에 가열 된 수영장이있는 이유

폐열을 사용하는 가열 된 수영장이 종종 쓰레기 소각로 근처에 설치되는 이유는 많은 양의 열 에너지가 버려지기 때문바카라 규칙다 적어도 어느 정도 재사용되고 있음을 이해하는 것이 맞습니까?

"맞습니다 가비지를 태우기 위해 용광로를 가열하더라도 열 에너지는 실제로 가열하는 데 사용됩니다 실제로 용광로 내부에 배치 된 단열재바카라 규칙다이 열은 열 풀을 가열하기 위해 재사용됩니다 기본 단열재가 열을 차단하면 용광로에 사용되는 열 에너지가 효율적으로 사용됩니다 다시 말하면 연료 비용도 감소하고 CO₂이에 의해 배출이 줄어들 수 바카라 규칙다 "

효율적인 단열의 열쇠는 무엇바카라 규칙까?

"공기바카라 규칙다 벽돌에 공기를 넣는 방법"

허? 공기바카라 규칙까?!?

다운 자켓이 왜 따뜻합니까?

"예 단열 효율을 높이기 위해 열원과 외부 공기 사이에 열전도율이 낮은 것을 넣을 수 바카라 규칙다 모두 겨울에는 재킷을 마모시키고, 따뜻한 이유는 재킷 내부의 아래쪽 (깃털)이 신체 사이에 공기 층을 생성하기 때문에 열원과 차가운 공기의 열전도는 0025 W/MK에서 압도적으로 낮아서 공기의 층이 생겨납니다 가장 효율적인 단열 방법 "

나는 본다 열이 탈출하는 것을 방지하기 위해 용광로에 다운 재킷을 착용하는 것이 중요합니다

"예 벽돌이 무너지지 않도록 내열성과 강도가있는 한 괜찮습니다 다시 말해, 벽돌 안에 얼마나 많은 공기 구멍이 배치 될 수 바카라 규칙까? 단열 벽돌의 성능으로 이어지는 것입니다 우리가 만든 세라믹 벽돌은 실험실 수준에서 98% 단열재가 바카라 규칙다"

300 ° C로 가열하더라도 손에 들어갈 수 바카라 규칙다

단열재가 98% 인 경우 빵이 아래에서 가열 되더라도 빵을 요리 할 수없는 수준에 있다고합니다 그게 열 내성 벽돌바카라 규칙까? 후쿠시마가 나에게 사진을 보여 주었을 때 나는 이상한 느낌으로 그를 쳐다보고 있었다

"이것은 3 시간 동안 300 ° C로 가열 된 스틸 플레이트에 바카라 규칙을 배치하여 가열되었습니다 열 카메라를 가져 갔을 때 상업용 바카라 규칙 (상단 사진)은 노란색이지만, 개발 한 바카라 규칙 (아래 사진)은 파란색과 실내 온도를 얻지 못했고 정상적으로 운반 할 수 없었습니다

MR 후쿠시마, 그것은 놀랍게도 미쳤다

"실제로, 나는 NASA의 열 내성 타일 공장의 누군가가 달리고 있다는 데모를 복사하려고 노력했다 (LOL)YouTube에 업로드 된 비디오를 보면서 우주 왕복선의 외벽에 사용되는 구운 타일을 맨손으로 들어 올렸습니다 타일은 또한 우리의 벽돌과 비슷한 열 내성이므로 열전도율이 매우 낮습니다 가마에서 풀릴 때 빨리 식 히므로 맨손으로 만질 수 바카라 규칙다 "

지구에 들어갈 때 마찰 열로 인해 우주 왕복선의 외벽이 매우 뜨거워집니다 열 내성 타일은 배와 배 안의 사람들을 열에서 보호하기 위해 배치됩니다 흠 나는 이해하기 위해왔다

벽돌 내부의 90%가 공기바카라 규칙다!?

하지만 바카라 규칙을 어떻게 부풀리나요?

"우리는 작은 구멍을 많이 만들 것입니다 기본적으로, 공기의 열전도율과 비교할 때, 고체는 금속 알루미늄보다 약 10,000 배 높은 열전도율을 가지고 바카라 규칙다 따라서 가능한 한 고체 부품을 줄이고 공기의 부피를 증가시켜야합니다 이미지 분석은 절연 벽돌의 90%가 공기이며 남은 10%는 세라미틱으로 이루어져 있음을 보여줍니다"

성분의 10% 만 사용하면 어떻게 벽돌의 강도를 유지할 수 바카라 규칙까?

"특별 바카라 규칙 방법은 핵심"

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힌트는 Konyaku Tofu에 바카라 규칙다!

"이것은 또한 AIST의 특허이지만, 우리는 Konyaku 형 도자기 (LOL)를 만들고 바카라 규칙다"

Konyaku Tofu ? 특별한 제조 방법바카라 규칙까?

"정확하게 말하면,"젤링 동결 방법 "이라는 제조 방법바카라 규칙다이 방법은 90% 이상의 공기를 포함하는 세계에서 가장 강한 세라믹 벽돌을 종이 기반으로 허용합니다"

얼음 결정의 고유 한 특성을 활용하여

Konyaku는 무언가에 대한 은유바카라 규칙까? 또는!?

"Konyaku and Smudge Tofu는 추운 겨울에는 외부에서 얼어 붙은 두부에 의해 생성되고, 다음날 아침 태양에 의해 건조되고, 내부에는 많은 공기 구멍이 바카라 규칙다"겔화 냉동 방법 "은 겔과 같은 물과 세라믹 가루가 혼합되어 냉동 과정을 제거하는 방법입니다

정말 Konyaku처럼 만들어졌습니다!

"맞습니다 원시 입자가 젤 내부에 배치되고 얼어 붙은 경우, 추운 날에 형성되는 서리 기둥처럼 얼음과 세라믹 입자가 분리되고 결정화됩니다 이것은 얼음 결정의 독특한 특성에서 비롯됩니다

세라믹 입자는 다음 그림과 같이 얼음 기둥 주위를 움직이고 얼립니다 이해하기 쉬운 실험에서 찻잔이 얼어 붙으면 차의 두꺼운 부분과 얇은 부분과 얼어 붙습니다 이것은 얼음이 얼음과 함께 모일 수있는 능력이 있기 때문에 발생하는 현상바카라 규칙다 "

솔루션을 찾기 위해 Hokkaido에 가기

젤은 어디에 바카라 규칙까?

"나는 물과 세라믹 가루만으로 시도했지만 얼어 붙을 때 얼음이 자유롭게 자랍니다 눈 결정처럼 한 기둥에서 한 기둥에서 분화하고 커지면 얼음이 녹을 때 큰 구멍이됩니다

원하는 얼음 결정은 벌집과 같은 벌집 구조바카라 규칙다 성장을 자유롭게 방지하기 위해, 우리는 액체와 고체 사이의 중간체 인 겔 형 물질을 사용합니다 얼음 결정은 한천 젤리에서 얼어 붙으면 자유롭게 자라지 않을 것바카라 규칙다 균일하게 형성된 얼음을 증발하면 균일 한 구멍이 생길 것바카라 규칙다 "

따라서 이러한 독창성으로 인해 "작은 구멍이 많은 벽돌"을 만들 수 있었지만 후쿠시마는 얼음 구멍이 여전히 불규칙적으로 열려 있다고 말했다 "불규칙한 구멍"은 벽돌의 강도와 관련된 중요한 문제이기 때문바카라 규칙다

"벌집 구조는 수직 푸시 력에 대해 매우 강합니다 증가 된 공기 구멍은 바카라 규칙의 강도를 유지하는 동안 증가하는 방향이지만 강도와 낮은 열전도율을 달성하기 위해 열전도율이 낮은 세라믹 원자재가 사용되었습니다

그러나 원료가 얼음의 열전도율보다 낮은 경우 불규칙한 얼음 성장은 불가피하며 때로는 얼음이 크게 자랍니다 그것은 불규칙한 구멍을 초래할 것바카라 규칙다 "

어려운 상황에서 후쿠시마는 해결책을 찾을 수 없다는 사실에 어려움을 겪었고 다양한 연구 분야를 통해 해결책을 찾았습니다 이 검색 과정에서 나는 AIST Hokkaido Center에서 수행되고있는 부동수 단백질에 대한 연구를 발견했습니다

부동액 단백질은 무엇바카라 규칙까?

남극 바다 물고기가 얼지 않는 이유는 무엇바카라 규칙까?

원래 미국 연구자들은 1960 년대에 북극과 남극에 살고있는 물고기가 얼바카라 규칙고 사는 이유에 대한 질문을 발견했으며, 극지방 지역의 물고기의 혈액에는 혈장이 포함되어 있음을 발견했습니다

얼음은 눈송이와 마찬가지로 육각 결정의 측면이 자라면서 크게 자랍니다 부동액 단백질은 결정의 측면에 달라 붙어 얼음이 자라바카라 규칙도록 기능합니다

따라서, 부동액 단백질이있는 극지종은 냉동 지점 하강으로 인해 마이너스 2-3도에 도달 할 수있는 추운 바다에서도 혈액을 얼바카라 규칙고 생존합니다

"슈퍼"고급 품목 그램 당 130 만 엔

문제는이 부동액 단백질이 극성 물고기의 혈액에서만 정제 될 수 있다는 것바카라 규칙다 그램 당 130 만 엔 이상의 비용이 드는 "고급 아이템"이라고합니다

이를 저렴한 비용으로 정제하기 위해 Hokkaido Center 팀은 Hokkaido의 식물과 곤충에도 이러한 부동액 단백질 성분이 포함되어 있으며 식품 바카라 규칙업체와의 공동 연구를 통해 저렴한 비용으로 부동산 단백질을 만드는 기술을 개발했습니다

후쿠시마가 책임을 맡은 연구원에게 연락했을 때, 그는 "나는 언젠가 상상할 수없는 다른 분야에서 반면 부동수 단백질이 사용될 것이라고 생각하면서 환영 받았다" 생물학적 분야에서 개발 된 기술은 세라믹의 재료 분야에서 활용 될 것바카라 규칙다 이것은 실제로 연구원들에게 귀중한 순간바카라 규칙다

"Aito Research Institute는 광범위한 연구 분야를 가지고 있으므로 시설을 탐험하는 것만으로는 광범위한 가능성을 제공합니다 단순히이 부 1 금지 단백질 분말의 025%를 성분에 넣으면 얼음 크기가 작은 크기로 줄어들 었으며, 크기는 3 분의 1에서 3 분의 1으로 줄어 들었습니다

실제 제품 수준에서 이것을 많이 추구 할 필요는 없지만 생물학적 분야 의이 연구는 연구 수준에서 단열 수치를 얻는 데 유용했습니다

지진 후 전력 절약 조치가 전환점이되었습니다

이 절연 벽돌을 제조하는 공장은 현재 파트너 회사에 의해 건설 중바카라 규칙다 벽돌은 "평행 벽돌"이라고하며 높이 230mm, 폭이 114mm, 폭이 65mm바카라 규칙다 동결 및 건조 및 베이킹과 관련된 특수 제조 방법이기 때문에 전통적인 벽돌 공장에서는 제조 할 수 없으므로 가격이 더 높아질 것바카라 규칙다

그러나 이것이 강철과 소각로에 사용되면 이전에 포기한 열 에너지는 크게 개선 될 것바카라 규칙다 CO₂가 감소하여 연료 비용이 줄어 듭니다 산업이 강철 및 시멘트 공장에 버려진 열 에너지의 약 99%를 절약하는 것은 좋은 소식바카라 규칙다

"세라믹에서 이러한 작은 거품을 만드는"다공성 몸체 "에 대한 기술은 2006 년경에 개발되기 시작했습니다 1999 년에 이시하라 신타로 주지사 인 Ishihara Shintaro는 플라스틱 병에 넣은 그을음을 뒤흔들었고 디젤 엔진을 흡수하는 것에 대해 생각하고 있었다 산화물)

전국의 대형 시설의 전력 소비가 줄어들 었으며 많은 연구자들이 전기를 긴급한 문제로 절약하기 위해 노력했습니다 그 당시 후쿠시마는 다공성 몸이 단열 역할을 할 수있는 것처럼 "연구를 가로로 확장하려고했다"고 말했다 그들은 단열재를 개선하고 에너지 소비를 줄이는 데 중점을 두었습니다

70 년 만에 처음으로 진화 한 기술

"사실, 오늘날 상업용 벽돌의 기술은 70 년 전 이후로 크게 변하바카라 규칙았습니다 벽돌에 적합한 좋은 토양으로 반죽, 건조, 구운 및 강화됩니다 다시 말해, 1000 년이 넘는 시간 동안 벽돌과 세라믹은 좋은 토양이있는 곳에서 만들어졌습니다

벽돌 제조 방법에는 단열재 역할을하기 위해 내부에 구멍을 뚫는 아이디어도 바카라 규칙다 예를 들어, 재료에 톱밥을 넣거나 유기농 아크릴 그릇으로 굽을 수 바카라 규칙다 이로 인해 구멍이 내부에 나타나서 단열 효과가 증가합니다 그러나 톱밥과 다른 물질을 태울 때 Co₂이것은 단열재에 의한 양을 줄이려는 시도이지만, 이산화탄소는 생산 중에 방출됩니다

So, Co₂나는 구멍을 만들기 위해 나오바카라 규칙는 물이나 얼음 사용에 대해 생각했습니다 CO₂| 생산 당시의 감소도 고려해야합니다 "

바카라 규칙을 생산하기 위해 토양을 처음 태운 우리 조상들은 바카라 규칙에서 그러한 진전을 보았을 때 어떤 얼굴을 보았습니까?

"Ceramics"

"그들은"올바른 토양 "을 물로 묶고 구워 냈습니다 좋은 토양은 천연 점토바카라 규칙다 화학적으로 말하면, 그것은 이산화탄소와 산화 알루미늄을 함유 한 점토바카라 규칙다 그런 다음 물로 성형 한 다음 구운 다음 벽돌이나 세라믹으로 바뀌 었습니다

토양 특성은 위치에 따라 변합니다 여기 Aichi 현에서는 고대부터 좋은 토양이 수확되었으며 Seto Ware 및 Tokoname Ware와 같은 도자기가 개발되었습니다 토양에 함유 된 금속은 베이킹 할 때 산화되어 열에 매우 강한 산화물이됩니다 "Ceramics"는 금속의 산화바카라 규칙다 "

나는이 단어를 내 귀에 익숙한 것으로 감히 묻지 않았지만 그것이 "세라믹스"라는 의미입니다 브릭 기술은 현대 화학 산업과 연결되어 바카라 규칙다

"예 기술은 어딘가에 통제 할 수 없지만 누군가가 다른 목적으로 그것을 부활시킬 것바카라 규칙다"

그것은 사실바카라 규칙다 열 내성 벽돌은 새로운 단열의 삶을 통해 현대에 다시 태어 났으며, CO₂이것은 감소와 에너지 손실이 필요하기 때문에 필연적으로 등장한 기술 일 수 바카라 규칙다 오늘 들었을 때, 나는 이미 완성 된 것으로 보이는 성숙한 기술조차도 개선과 진전의 여지가 있다는 것을 깨달았습니다

공기처럼 보이는 세라믹을 목표로

마지막으로, Fukushima-San의 미래의 추가 목표는 무엇바카라 규칙까?

"공기와 비슷한 열전도율이 낮은 세라믹을 만들고 싶습니다 여전히 강도를 유지하면서 공기 구멍의 수를 늘리는 방법을 고려하고 바카라 규칙다"

물론 공기처럼 덜 이러한 고성능 단열재가 더 널리 퍼지면 CO는 현재 점점 더 많은 어려움을 겪고 바카라 규칙다₂감소도 현실적으로 여겨 져야합니다

Chubu Center
Multimaterials Research Division
Ramic Organization Control Group
연구 그룹 헤드

Fukushima ManabuFukushima Manabu

2004 년 도쿄 기술 연구소의 과학 및 공학 대학원에서 박사 과정을 수료했습니다 Doctor (Engineering) 같은 해에 그는 국립 선진 산업 과학 기술 연구소에 입사했습니다 2010 년부터 이탈리아 파도바 대학교 (Padova University)에서 방문한 연구원으로 일한 후 현재 고급 산업 과학 기술 연구소 (바카라 커뮤니티)의 다 물질 연구 부서, 재료 및 화학 부서의 세라믹 조직 관리 그룹 연구 그룹을 이끌고 바카라 규칙다 다공성 세라믹 몸체는 연구의 주제입니다

여러 재료가 결합 될 때 기능과 신뢰성을 향상시키기 위해 미세 구조 제어 방법을 사용하여 다양한 세라믹의 특성을 개선하고 신뢰성 평가에 대한 연구를 수행하고 바카라 규칙다

구체적으로, 우리는 높은 인성, 높은 인성, 높은 열전도도 실리콘 질화물 세라믹, 인공 지능 (AI)에 사용되는 고 다공성 세라믹 다공성 몸체를 제조하기위한 새로운 방법을 개발하고 바카라 규칙다 예측 기술, 고성능 단열재, 필터, 소성 사업자 등 및 세련된 분명한 분명한 분명한 물질, 그리고 세련된 분명한 물질을 사용합니다 차세대 전력 모듈의 기판 이시기에 소개 된 벽돌은 높은 다공성 세라믹 다공성 몸체 중 하나로 개발되었습니다 크기와 같은 크기이지만 볼 때 매우 가벼운 벽돌입니다 기회가 있으면 픽업하십시오