게시 및 게시 날짜 : 2022/09/06

고온 용해에 대한 단기 열 전도도 측정 기술의 실제 적용

바카라 하는 법 알루미늄 합금-와 같은 높은 열전도도 재료를 포함하는 정식 측정 서비스

포인트

  • 열전도율 측정 방법으로 고정밀 측정을 허용하는 핫 디스크 방법을 사용합니다
  • 고온 바카라 하는 법 측정 센서와 고속 측정 기술을 결합하여 1 초 안에 측정 값을 달성합니다
  • 높은 열전도율에 대해 측정 할 수 있습니다

요약

Kobelco Kaken Co, Ltd (이후 Kobelco Kaken)는 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이후 AIST)와 공동으로 다음을 소개한다고 발표했습니다핫 디스크 메소드 (H/D 메소드)고온에서 액체가 된 알루미늄 (Molten Al)의열전도도평가 기술의 개발 및 실제 적용 및 AIST가 개발 한 고온 용해를 측정하기 위해 센서를 사용함으로써 측정 장치, 주변 장치 및 측정 방법에 고유 한 독창성을 추가하여 Molten AL의 열전도율을 측정 할 수있게 해주었습니다 이 결과는 이전에 측정 할 수 없었던 열전도율 및 비열과 같은 물리적 특성을 산업에 제공 할 것이며 시뮬레이션 정확도를 향상시켜 다양한 산업 분야의 개발에 기여할 것입니다

이 기술의 세부 사항은 일본 캐스팅 엔지니어링 협회 (Casting Engineering of Casting Engineering)의 180 번째 전국 강의 회의에서 발표 될 예정입니다 (2022 년 9 월 27-30 일)


개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안, 시뮬레이션을 통한 다양한 물리적 현상을 보여주는 계산 과학의 발전은 놀랍고 산업은 현상 예측의 정확성을 향상시키는 데 크게 관심이있었습니다 특히,기계 학습ya데이터 마이닝기타 정보 과학 기술이 재료 분야에 적용되었습니다재료 정보학(mi)라는 기술이 주목을 받고 있습니다 MI는 재료 데이터베이스를 기반으로 새롭고 최적의 재료를 검색하는 데 중점을 두고이 방법을 사용하여 금속 재료를위한 방법을 만듭니다캐스팅용접에 적용 할 때, 대상 금속 바카라 하는 법물의 물리적 특성, 즉 바카라 하는 법 특성이 필요합니다 그러나 바카라 하는 법 특성 중 하나 인 바카라 하는 법의 열전도율은표준 방법ya열선 방법와 같은 측정 방법이 있지만 장비는 크고 실용적이 부족하고열 대류의 영향을받는 등 바카라 하는 법 샘플에 고유 한 제품을 측정하는 데 어려움이있었습니다

문제를 해결할 수있는 측정 방법으로서, 우리는 AIST에 의해 고안된 고온 바카라 하는 법물 (그림 1)을 측정하기 위해 센서를 사용하여 H/D 방법을 사용하여 고온 용해의 열전도율 측정 기술에 중점을 두었습니다 상업적으로 이용 가능한 센서의 코팅 재료는 수지이지만, 고온 바카라 하는 법물을 측정하기위한 센서는 질화 알루미늄 (ALN)으로 만들어져 내열성 및 부식성을 보장하여 고온 바카라 하는 법물을 평가할 수 있습니다 문제는 실질적인 사용 방법이 확립되지 않았으며, 바카라 하는 법 AL과 같은 높은 열전도율이 100 w/m · k를 초과한다는 것이 장치의 처리 용량에 불충분했으며, 이는 해결할 수 없었습니다

 

개발 컨텐츠

센서와 샘플을 촉진하고 센서를 장치로 가열하는 방법을 고안함으로써, 우리는 고온 바카라 하는 법물을 측정하기 위해 센서를 실질적으로 사용하도록 성공적으로 투입했습니다 이로 인해 비교적 소규모 시설 구성이 발생했습니다 또한, 기존 모델의 1/10 미만의 측정 시간을 달성 할 수있는 TPS 3500 (핫 디스크, 그림 2)을 사용함으로써 측정 시간은 1 초 미만으로 이루어질 수 있으며, 100 W/M ℃를 초과하는 높은 열전도도 멜트의 열전도율을 성공적으로 측정했습니다 (그림 3) 우리는 또한 열전도도가 다른 다른 바카라 하는 법 금속을 측정했으며, 권장 값과 잘 일치하는 것으로 나타 났으며, 이는 모든보고 된 값 중 가장 정확하다고합니다

그림 1

그림 1 : 고온 용해 측정을위한 센서 모양

그림 2

그림 2 : TPS 3500 장치의 모양

그림 3

그림 3 Bismuth (Bi), Tin (SN) 및 알루미늄 (Al)의 녹기 전도도 측정 결과
■, ▲, ◆ : 권장 값1)
□, △, ◇ :이 기술을 사용한 측정 값
1) Y S Touloukian 및 C Y Ho eds : 물질의 열 물리학 적 특성; TPRC Data Series, Vol1, Ifi-Plenum, New York (1970)

미래 계획

현재 사용 가능한 온도는 최대 약 900 ° C이며 다양한 바카라 하는 법Al Alloy의 열전도율을 측정하는 것이 충분하다고 생각합니다 그러나 주철 및 구리 합금,슬러그와 같은 더 높은 바카라 하는 법점의 요구를 충족시키기 위해 더 높은 온도에서 측정을 허용하기 위해 장비를 개선 할 계획입니다

우리는이 결과를 알 수없는 열전도율로 바카라 하는 법 AL 합금에 적용 할 때, 우리는 또한 다양한 필드에 대한 열전도율과 같은 물리적 특성을 제공하기 위해 대상 재료를 확장하고 각 필드의 시뮬레이션 정확도를 향상시켜 기술 개발에 기여할 것입니다


용어집

[1] 핫 디스크 메소드 (h/d method)
재료의 열전도율을 측정하는 방법 "핫 디스크"라는 평면 센서는 대상으로의 열 전달의 용이성을 측정합니다[참조로 돌아 가기]
[2] 열전도율
물질 내에서 열 흐름의 용이성을 나타내는 물리적 특성 값 금속은 일반적으로 크고 플라스틱은 작습니다[참조로 돌아 가기]
[3] Al Alloy
밝은 금속 인 알루미늄에 다른 요소를 추가하여 개선 된 특성을 가진 금속 자동차 및 항공기 부품, 스마트 폰 하우징과 같은 빛과 강도가 필요한 애플리케이션에 적합합니다[참조로 돌아 가기]
[4] 기계 학습
데이터 분석 방법 중 하나는 컴퓨터 또는 기타 "기계"가 입력 데이터에서 자동으로 "학습"하고 데이터에 숨겨진 규칙 및 규칙을 발견하는 방법입니다[참조로 돌아 가기]
[5] 데이터 마이닝
통계 및 인공 지능과 같은 분석 기술을 사용하여 유용한 "지식"을 많은 양의 데이터로 추출하는 기술[참조로 돌아 가기]
[6] 재료 정보학
기계 학습 및 데이터 마이닝과 같은 정보 과학 기술을 사용하여 새로운 자료 및 재료 개발의 효율성을 향상시키기위한 노력[참조로 돌아 가기]
[7] 캐스팅
바카라 하는 법점 위의 온도에서 금속이 녹는 가공 방법, 냉각 및 고형화하려는 것과 같은 모양의 공동으로 곰팡이에 부어졌다 복잡한 모양을 효율적으로 대량 생산하는 것이 가능합니다[참조로 돌아 가기]
[8] 고정 방법
샘플의 양쪽 끝에서 시간이 지남에 따라 변하지 않는 일정한 온도 차이를 적용하여 열전도율을 측정하는 방법 온도 차이가 안정화 될 때까지 기다려야하며 측정 시간이 길다[참조로 돌아 가기]
[9] 열선 방법
선형 히터 (열선)가 샘플 내에 배치되고 일정한 DC 전류가 통과 될 때 히터 자체의 온도 상승으로부터 샘플의 열 전도도를 결정하는 방법 금속과 같은 전기 흐름으로 샘플을 측정하는 데 적합하지 않습니다[참조로 돌아 가기]
[10] 열 대류
온도 및 열로 인한 밀도의 변화로 인해 액체 및 가스 자체가 이동하는 현상[참조로 돌아 가기]
[11] 슬러그
광석에서 금속을 감소 시키거나 정제 할 때 바카라 하는 법 금속과 분리되는 불순물 성분 고형화 된 재료는로드 베드 재료 및 콘크리트 골재로 사용됩니다[참조로 돌아 가기]


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