국가 선진 산업 과학 기술 연구소 [Ishimura Kazuhiko의 회장] (이하 "안전한 바카라 사이트"라고 불림) 마그네틱 파우더 야금 연구 센터 [) Magnetic Powder Metallurgy Research Center [Ozaki Kimihiro 회장, 리서치 센터 이사 인 Kishiki Yoshiaki, 푸 세라 박사, Nakay Maya, Nakay Maya, Nakay Maya, Nakay Maya, Nakay Maya, Nakay Maya 연구원은 우수한 열 응답 성으로 견고합니다위상 변경 재료 (PCM)
용해없는 소프트 PCM큰 열를 생성하기 때문에 모양을 유지하는 열 저장 재료로 유용합니다 안전한 바카라 사이트는 우수한 기계적 강도를 갖는 이산화 바나듐 도자기를 사용하여 고체 PCM을 개발했습니다 (AIST : 고바카라 커뮤니티장 밀도와 견고성을 결합한 위상 변경 바카라) 그러나이 재료는 열전도율이 낮고 내부의 잠열은 전달하기가 어렵다는 문제가 있습니다 따라서, 열을 빠르게 흡수하는 응용 분야에서, 이산화 바이나듐의 큰 잠열은 효과적으로 이용 될 수 없다 따라서, 우리는 불순물 층이없는 높은 열전도율 금속과 이산화 바이나듐 사이의 계면을 형성함으로써 높은 열전도율을 나타내는 금속-분산 고체 PCM을 성공적으로 개발했다 열 흡수 효과로 인해 열 흡수 효과가 높기 때문에 열전도율이 높기 때문에 전자 장치와 같은 열 소산 대책 구성 요소에 사용될 것으로 예상됩니다 또한,이 물질은 이전에 발달 한 이산화 바이오드 세라믹에 비해 방수성이 상당히 개선되었으며, 열교환 기와 같은 물이 공존하는 환경에 적용될 것으로 예상된다
이 기술의 세부 사항은 41st Japan Thermal Properties Symposium에서 발표 될 예정이며, 10 월 28 일부터 30 일까지 2020 년까지 개최됩니다
이번에 개발 된 금속 분산 솔리드 PCM
가공 제품 (왼쪽), 내부 미세 구조 (중심, 회색 : 금속, 검은 색 : VO2), 분산 금속 및 VO2가있는 인터페이스 구성 이미지 (오른쪽)
최근에 전원 장치와 같은 전자 장치의 온도 제어가 문제가되었습니다 예를 들어, 전기 자동차에 사용되는 전력 장치는 작동 중에 큰 열을 즉시 발생하는 데 문제가있어 공칭 열 부하의 여러 초 동안 열 하중이 갑자기 증가하여 장치를 과열 될 위험이 있습니다 고열로 인한 오작동을 피하려면 전자 장치의 열 관리에는 고열 소산 효율이 필요합니다
단기간에 생성 된 큰 열 현상을 처리하기 위해 PCM에 과도한 열을 저장하고 갑작스런 온도 상승을 억제하는 조치가 고려되고 있습니다 이것은 PCM의 온도가 위상 변화 동안 위상 변화 온도에서 일정하게 유지된다는 사실을 사용합니다 안전한 바카라 사이트는 용융과 관련이없는 솔리드 PCM 의이 기능을 사용하여 전자 장치의 온도 제어 기술을 구축하는 것을 목표로하고 있습니다 지금까지 바나듐 이산화물 세라믹을 사용한 견고한 PCM이 개발 되었으며이 기술은 많은 산업으로부터 반응을 받았으며 즉각적인 상업화를위한 고려 사항이 이루어지고 있습니다
현재 Melt-Type PCM은 열 저장 재료로 사용될 때 열 관리 시스템의 열 용량을 증가시키는 데 효과적이지만 열전도율이 낮기 때문에 문제는 열 응답이 좋지 않다는 것입니다 이산화 바다와 같은 고체 PCM을 사용한 열 저장 재료는 그보다 열도 전도도보다 10 배 이상 높지만 여전히 w/m · k에 불과하며 높은 열 대응 성이 예상 될 수 없습니다 열 응답 성을 향상시키는 효과적인 방법은이를 열전도율이 높은 것과 결합하는 것이지만,이 둘 사이의 인터페이스에서 열 저항을 억제하는 것이 문제였습니다 고도로 전도성 금속 및 이산화 바이나듐이 높은 열전도율 인 금속과 결합 될 때 안전한 바카라 사이트의 기술을 사용하여 이산화 바이나듐의 표면 반응성을 촉진하면 우수한 접착력을 갖는 계면이 형성되는 것으로 밝혀졌다 이 계면이 투과 전자 현미경으로 관찰 될 때, 반응 단계 또는 확산 층과 같은 불순물 층이없는 계면은 나노 미터 수준에서도 형성되는 것으로 밝혀졌다 (도 1) 이러한 계면은 열 전도도가 금속과 유사한 열전도율 (약 70 w/m ℃) 및 큰 잠열 (약 100 j/cm3)가 달성되었습니다 (그림 2) 이 값은 합성 할 금속의 양으로 조정될 수 있습니다 전자 장치와 같은 열 소산 부품으로 사용될 것으로 예상됩니다
반면에 바나듐 산화물은 수화물을 생성하며 산업 응용 분야에서 물에 대한 내성에 대한 우려가있었습니다 또한 세라믹이기 때문에 가공 가능성도 도전했습니다 이번에는 금속 분산이 이러한 과제를 크게 향상시킬 수 있음이 밝혀졌습니다 이전에 개발 된 바나듐 도자기에서 6 개월 이상 물에 담그면 모양이 변하지 않지만 물의 채색은 관찰되며 부식으로 인해 용해됩니다 이러한 부식은 열 교환기 등에 적용될 때 기술적 인 문제입니다 금속 분산 된 고체 PCM에서 적절한 금속을 선택하면전기 부식 방지효과적으로 방수성을 크게 향상 시켰습니다 6 시간 동안 희석 질산에 담긴 강산을 사용한 가속화 된 내식성 내성 테스트에서, 기존의 이산화 바이나듐 세라믹은 희석 질산에 의해 쉽게 부식되었고, 용액은 청색으로 착색되었다 그러나, 현재의 금속-분산 고체 PCM에서, 유의 한 색상이나 형태의 변화는 없었으며, 부식성 (방수)이 상당히 개선되었다 (도 3) 가공과 관련하여 전도도 및 인성의 개선으로 세라믹 가공을위한 다이아몬드 그라인딩 휠, 전기 전도성을 사용하는 전기 방전 가공 및 금속 가공을위한 탄화물 도구를 사용하여 절단 할 수 있습니다
그림 1 : 투과 전자 현미경을 사용하여 금속과 이산화 바이나듐 사이의 계면의 조성 이미지
그림 2 : 다양한 재료의 열전도율과 잠열의 관계
그림 3 부식성 질산을 이용한 부식성 가속도 테스트 결과
실질적인 사용을 준비하기 위해, 우리는 이번에 개발 된 금속-분산 솔리드 PCM의 유료 샘플을 제공하기 시작할 것입니다 또한, 재료는 열 안전한 바카라 사이트 온도 범위 및 안전한 바카라 사이트된 열량과 같은 사용 목적에 따라 열 특성을 조정할 수 있도록 설계 될 것이다