게시 및 게시 날짜 : 2010/11/08

심각한 열 변화에도 불구하고 악화되지 않는 실리콘 온라인 바카라 사이트물 기반 세라믹이 개발되었습니다

-열 충격 저항을 극적으로 향상시키기위한 Disperse 붕소 온라인 바카라 사이트물 미세 입자-

포인트

  • 1400 ° C의 고온에서 실온에서 물로 반복적으로 떨어지더라도 강도는 악화되지 않으며 파손되지 않습니다
  • 복잡한 모양과 대형 제품으로 동일한 성능을 달성 할 수 있습니다
  • 고온에서 사용되는 용융 금속 재료로 발달하는 것을 목표로합니다


요약

독립 행정 기관, 바카라 커뮤니티 [Nomaguchi ARI의 회장] (이하 "AIST")고급 제조 프로세스 연구 부서[Murayama Nobumitsu 연구 부장] 세라믹 기계적 구성 요소 프로세스 연구 그룹 [Research Group Director] Hinata Hideki 및 그의 동료들은 Mitsui Metal Mining Co, Ltd [CEO Senda Sadao]와 협력하고있다열 충격 저항고온에서의 강도 증가실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹

이번에는실리콘 온라인 바카라 사이트물(si3n4)입자 경계 단계그리고 거기비정형에 가까운 나노 미터의 순서로 온라인 바카라 사이트 붕소 (BN)의 미세 입자를 분산시킴으로써 열 충격 저항이 극적으로 개선되었습니다 기존의 실리콘 온라인 바카라 사이트물의 온도 차이는 1000 ° C의 온도 차이를 가지고 있지만, 이번에 개발 된 물질의 강도는 전기 용광로에서 1400 ° C로 10 회 반복 된 가열 후에도 물에 붓는 후에도 거의 악화되지 않았습니다 또한, 개발 된 물질이 대기에서 1200 ℃에서 고온 굽힘 시험을 거쳤을 때, 실온과 유사한 강도를 갖는 것으로 밝혀졌다

도자기는 작은 표본으로 얻은 특성을 달성 할 수 없으며, 이것은 종종 실제 적용에 앞서 도전이지만,이 개발 된 재료는 종종 어려운 일입니다소결조건을 최적화함으로써 시편과 동일한 구조와 물리적 특성은 직경이 82mm이고 길이가 370mm 인 비교적 큰 부품에 대해서도 얻어졌다 또한 실제 제품 형태에 가까운 부품은해고이제 가능합니다

이러한 결과 중 일부는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 프로젝트, "혁신적인 에너지 절약 세라믹 제조 기술 개발"에 적용되었습니다 결과는 또한 2010 년 11 월 14 일부터 18 일까지 오사카 시티에서 개최 될 3 차 국제 세라믹 의회 (ICC3)에서 발표 될 것입니다

그림 1
그림 1 용융 금속의 프로토 타입 튜브 재료 (직경 82mm, 길이 370 mm)

개발의 사회적 배경

이산화탄소 배출을 제한하는 데 전 세계적으로 추세가 있으며, 철강 및 비철 금속 필드의 제조 공정에서 열 에너지 손실을 줄이고 캐스트 멤버의 유지 보수 간격을 연장시켜야합니다 특히, 알루미늄과 같은 주조 공정은 이러한 문제를 해결하기 위해 우수한 내열성 및 내식성을 가지고 있습니다실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹보호 튜브, 래들, 스토크, 히터 튜브와 같은 제조 부품으로 사용됩니다 그러나, 온라인 바카라 사이트 실리콘 자체는 우수한 고온 및 열 충격 특성을 가진 재료이지만, 내열성 및 열 충격 저항은 알루미늄 단조 공정보다 더 높은 온도에서 강렬한 열 충격에 노출되는 철분 기반 재료를 주조에 사용하기에 충분하지 않습니다 따라서, 우수한 열 특성을 나타내고 크고 복잡한 모양을 생성 할 수있는 실리콘 온라인 바카라 사이트물 기반 세라믹을 실현하는 것이 바람직했다

일반적으로 열 충격 저항을 개선하는 방법 (1) 열 팽창 계수 감소, (2) 탄성 계수 감소 및 (3) 열전도율 향상, 과거에는 열 충격 저항을 개선하는 데 사용되었습니다 그러나, 이들 기술만으로도 1200 ℃ 이상의 열 충격 저항성을 갖는 재료를 생산하지 않았다 또한, 탄성 계수를 감소시키기 위해 두 번째 단계를 추가하는 방법은 밀도를 향상시키지 않으며, 프레스 또는 다른 가압 소결없이 재료를 얻을 수 없어 큰 부품과 복잡한 형태를 생성 할 수 없다

연구 이력

AIST는 기존의 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹의 열 충격 저항 및 내열성을 더욱 향상시키기 위해 Mitsui 금속과 협력하여 노력해 왔습니다 실내 온도 강도의 감소를 억제하고 동시에 열 전도도 및 탄성 계수 감소를 달성하기 위해, 우리는 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹을 제 2 상자를 추가함으로써 탄성 모듈러스를 감소시키는 효과와 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹을 조합하는 방법을 시도하고, 우수한 난관 및 온도 저항력을 갖는 재료를 개발하는 방법을 시도했다

연구 컨텐츠

먼저, 우리는 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹 입자 경계 단계의 열전도도에 초점을 맞췄다 입자 경계상은 일반적으로 비정질이며 열전도율을 줄이는 요인 중 하나입니다 따라서, 입자 경계 단계의 주요 성분이 구성된다소결 보조, Ytterbium Oxide (YB2O3)가 사용되었습니다 또한, 양 및 소환 방법을 제어하고, 소결 동안 입자 경계 상을 결정화하여 열 전도도를 향상시켰다 또한, 제 2 상으로 첨가 된 붕소 온라인 바카라 사이트물 미세 입자의 양은 탄성 계수를 감소시키기 위해 제어되었고, 열 충격 동안 발생 된 응력은 온라인 바카라 사이트물 입자 부분에서 이완되어 후속 열 충격 동안 심지어 미세 균열이 발생하는 것을 방지 하였다 (도 2)

그림 2
그림 2 개발 된 재료의 미세 구조의 이미징 이미지

이 방법에 의해 생성 된 실리콘 온라인 바카라 사이트물 기반 세라믹은 1400 ° C에서 열 충격을받을 때에도 악화되지 않았으며 전례없는 열 충격 저항을 나타 냈습니다 또한, 반복 된 열 충격 시험이 수행되었지만 초기 강도는 유지되었다 (도 3)

그림 3
그림 3 : 1400 ° C에서의 충격 후 열 충격 테스트 후 강도

이러한 열 특성을 달성하기 위해, 결정화 된 입자 경계상은 YB4si2n2O7(그림 4)는 곡물 내 및 입자 경계 내에 미세한 상태에 있어야하며, 붕소 온라인 바카라 사이트물 입자를 첨가하여 적절한 분산 상태에 존재하여 골절의 기원이되지 않도록해야한다 (도 5) 또한, 첨가 된 붕소 온라인 바카라 사이트물 입자의 양이 적절한 경우, 높은 실온 강도를 기존의 열 충격 저항과 같은 실내 온도 강도를 크게 감소시키지 않으면 서 높은 실온 강도와 우수한 열 충격 저항을 결합한 재료입니다 이 발달 된 물질은 대기에서 1200 ℃에서 고온 굽힘 시험을 거쳤으며 YB는 결정질이며, 이는 고온에서 연화하기가 어렵다는 것을 발견했다4si2n2O7입자 경계 단계가 형성되었으므로 실온과 유사한 강도를 유지했습니다 반면에,이 재료를 소결하기위한 조건은 매우 밀접하게 제어되어야하며, 지금까지 시편의 크기에 따라 재료를 제조하는 것이 가능했지만, 소결 조건을 최적화함으로써 이제는 보호 튜브, 무선, 스토크 및 히터 튜브와 같은 비교적 큰 부품을 사용하는 것과 동일한 금속 부재와 같은 비교적 큰 부분을 소결 할 수있게되었습니다 부품

그림 4
그림 4 개발 된 재료의 X- 선 회절 패턴

그림 5
그림 5 : 투과 전자 현미경 (TEM)을 사용하여 얻은 소결 바디의 관찰 결과

미래 계획

앞으로, 우리는 알루미늄 주조뿐만 아니라 아연, 주철 및 강철과 같은 가혹한 사용 조건에서도 프로세스에 적용 할 수있는 큰 부품을 대상으로 이번에 개발 된 재료를 사용하여 실용적인 사용 기술을 확립하고 실시 할 것입니다


터미널 설명

◆ 열 충격 저항성
갑작스런 온도 변화를 견딜 수있는 방법의 측정 값은 재료의 강도를 초과 할 때 갑작스런 온도 변화로 인한 내부와 표면 사이의 온도 차이에 의해 발생하는 응력이 파손되는 현상을 정량화합니다 또한 명백한 변화가 없더라도 현미경 파괴가 내부적으로 발생하면 강도가 감소합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 실리콘 온라인 바카라 사이트물 기반 세라믹
실리콘 온라인 바카라 사이트물 부분은 주요 성분으로 사용되며 소결 보조 장치가 소결 보조제에 추가되는 부분은 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹과 동일하지만,이 경우 실리콘 온라인 바카라 사이트물 및 소결 보조제 이외의 물질이 추가 될 때 여기서 실리콘 온라인 바카라 사이트물 의식 의식으로 정의됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 실리콘 온라인 바카라 사이트물
실리콘과 질소의 화합물, 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹의 주요 성분 인 물질[참조로 돌아 가기]
◆ 입자 경계 단계
결정 입자 사이의 위상 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹의 경우, 실리콘 온라인 바카라 사이트물 자체는 강한 공유 결합 특성과 작은자가 확산 계수를 가지므로, 실리콘 온라인 바카라 사이트물 분말 단독을 사용하여 소결 할 수 없으며, 곡물 경계 단계는 다양한 소결 보조 장치를 첨가하여 형성되며 실리콘 나프라이드 입자는 이들을 부착시킴으로써 형성된다[참조로 돌아 가기]
◆ 소결 (소결 바디, 소결)
소결은 접촉중인 입자가 용융점 아래의 온도에서 유지 될 때 전체 입자 시스템의 표면 에너지가 감소하는 방향으로 재료가 움직이는 현상으로 정의됩니다 이 현상은 입자의 접촉 부분이 더 강하고 더 밀도가 높아집니다 많은 세라믹은 소결을 사용하여 미세한 가루로 만든 성형 몸체를 강화합니다 "소결 된 몸"은 소결에 의해 생성되며 소결 된 몸을 얻는 과정은 "발사"입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹
전형적인 구조적 세라믹 및 실리콘 및 질소의 화합물 인 실리콘 온라인 바카라 사이트물에 소결 보조제를 추가하여 소결에 의해 만든 세라믹 물질 구조적 세라믹 중에는 열 충격 저항성과 부식성이 뛰어나고 매우 강하며 골절 강인성이 높습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 보호 튜브, 래들, 스토크, 히터 튜브
알루미늄 부품의 제조 (주조)에 사용되는 부품 보호 튜브는 온도 측정 열 이동성을위한 보호 튜브이며, 래들은 용융 금속을 퍼 내고 운반하는 용기이며, 스토크는 용해 탱크와 곰팡이 사이의 통로이며 히터 튜브는 용융을위한 가열원이며,이 부품은 최근 세라마 화되고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 소결 보조
실리콘 온라인 바카라 사이트물 및 실리콘 카바이드 세라믹은 소결하기 어렵 기 때문에 고온에 유지 되더라도 충분히 밀도가 어렵습니다 따라서, 고온에서 액체 상을 형성하는 소량의 산화물이 소결을 촉진하기 위해 첨가된다 소결 보조 도구는이를 수행하는 것입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 비정질
원자 또는 분자가 정기적 인 배열이없고 무질서한 상태로 조립되는 고체 상태 인 물질 상태 전형적인 예는 유리입니다 실리콘 온라인 바카라 사이트물 세라믹의 경우, 입자 경계 상이 비정질 인 경우 입자 경계 상이 고온에서 연화되고 고온에서의 강도가 감소합니다[참조로 돌아 가기]

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