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Research on novel high-efficiency heat insulators focusing on high-temperature radiation characteristics

关注高温辐射特性的新型高效隔热材料研究

基本信息

批准号：
22K05269
负责人：
橋本忍
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、Al4SiC4を始めとする複合炭化物の高温輻射特性を評価し、高温断熱保温材として活用することを目的としている。Al4SiC4以外にTi-Al-C系（Ti2AlCまたはTi3AlC2）やAl8B4C7 (現在はAl3BC3と表記)にも注目している。当該研究室にはこれらの複合炭化物を合成できる1700 ℃まで昇温可能な雰囲気制御電気炉が無かったため、本プロジェクトで購入が可能となった高温雰囲気炉で各複合炭化物試料の作製条件を確立した(ただしAl-Zr-C系は省略した)。高温保持時の当該複合炭化物の輻射は、Al-Cの共有結合性の化学結合に起因すると仮定したが、合成したAl4SiC4を始めとする複合炭化物をFT-IR装置を用いて (比較のためにSiCやAl4C3を含めた)評価を行ったところ、このAl-Cの結合とはほぼ無関係ではないかとの結論に達した。ただしAl4SiC4は試薬のSiCと並び、高温輻射を吸収しそれを放射する特性が比較的大きい物質であることが分かった。Al4SiC4の比較的高い放射特性は、可視光下での試料の色が重要な役割を果たした可能性が示唆された。Al4SiC4はArガス雰囲気中、酸素がほとんどない状態で原料炭素の消失を防止しながら加熱して作製した。合成直後の色は茶褐色であったが空気中での再加熱により700-800 ℃で黒味を帯び始め、1000 ℃を超えると黒色になった。この黒色化が高温での幅広い電磁波の波長領域、特に熱の移動に寄与する短波長の光を含めて吸収し、同時に放射するものとみられた。Al4SiC4以外の複合炭化物において、空気中での加熱で黒色化する性質はなかった。

In this study, Al4SiC4 was used to investigate the radiation characteristics of carbon compounds at high temperature, thermal insulation materials at high temperature, and thermal insulation materials for active use. In addition to Al4SiC4, the Ti-Al-C department (Ti2AlC department Ti3AlC2) Al8B4C7 (now the Al3BC3 table) pays close attention to the situation. When the laboratory is in charge of the synthesis of complex carbides at 1700 ℃, the temperature of the system may be higher than that of the furnace, and the conditions of the complex carbides may be confirmed (the Al-Zr-C system is omitted). During the high temperature maintenance time, it is necessary to copy the carbonization radiation, the Al-C has a combination of chemical analysis, the synthesis of carbides, the synthesis of Al4SiC4, the synthesis of carbides, the synthesis of carbides, the use of high temperature, high temperature, high The temperature of the Al4SiC4 is much higher than that of the radiation absorption and radiation characteristics of the SiC. The high radiation characteristics of Al4SiC4 can be used in light, material, color, service cutting, possibility, etc. In Al4SiC4 Ar, the carbon of raw material disappears to prevent the increase of carbon content. After synthesis, the color is tea-brown, the air is empty, and the black taste is added at 700,800 ℃, and the color is black at 1000 ℃. In the field of magnetic wave wavelength in the field of high temperature and high temperature, it is very important to send and transmit short-wave wavelength light, which includes optical absorption and simultaneous radiation. In addition to the Al4SiC4, the carbon compound will be added to the air, and the color will be blackened.