公告/发布日期:2017/02/13

米乐(中国)官方网站 开发出可在高温下使用的无纤维高强度、高绝缘材料

-低导热率、高强度,降低功耗约38%-


在NEDO项目中,未开发热能创新利用研究会(TherMAT)成员的美浓陶瓷株式会社与米乐m6官方网站合作开发了一种无纤维、高强度、高绝缘材料,可在1,450℃下使用,导热系数为025 W/m·K以下,抗压强度为10 MPa以上。

 当我们将新开发的隔热材料安装在小型电炉中并测量功耗时,我们发现与安装传统耐火隔热砖的情况相比,功耗可减少约38%。

 该成果将于2017年2月15日至17日在东京国际展示场举办的“nano tech 2017第16届国际纳米技术展览会暨技术大会”的NEDO展位上展出。

新开发的无纤维高强高绝缘材料的外观(左)和电子显微镜图像(右)
新开发的无纤维高强高绝缘材料的外观(左)和电子显微镜图像(右)


1。概述

目前,交通、工业和消费领域一半以上的一次能源未被利用,成为废热。在此背景下,NEDO着眼于未利用而排放到环境中的大量未利用热量,旨在创新基本技术并建立一个系统,使这些热量“减少、回收和再利用”成为可能。“未利用热能创新利用技术的研发”※1自2015年起实施。

 陶瓷、粘土、石材等行业使用的800℃以上高温的工业/工业炉在运行过程中输入的热能中,只有约30%用于加热产品,其余的则未经利用而被丢弃。陶瓷的烧制过程需要在超过 1,500°C 的高温下烧制,只有百分之几的热量用于烧制产品,剩余的热量储存在工具和炉料中或作为废热气体丢弃。特别是,由隔热材料产生的废热,例如炉材料中的蓄热和炉壁的热辐射,约占总量的45%。为了减少这种未经利用而被丢弃的热量,即所谓的未使用热量,人们希望开发可在高温下使用的高强度、高隔热材料。在这种情况下,在NEDO项目中,正在开发由米乐m6官方网站结构材料研究部拥有的陶瓷多孔材料制造技术。凝胶冷冻法※2,开发一种高强度、高隔热材料,该材料同时具有高强度和低导热率,两者处于权衡关系。

 在该项目中,未开发热能创新利用技术研究会(TherMAT)成员的美浓陶瓷株式会社与米乐m6官方网站合作,开发出最高使用温度1,450℃、抗压强度110MPa、导热系数025W/m·K的新技术。RCF※3的无纤维隔热材料,在保持与传统上用作工业炉的防火隔热材料的防火隔热砖相同强度的同时,实现了导热系数的降低。所开发的保温材料具有与传统防火保温砖相当的强度,因此可以应用于最内层作为工业/工业炉的炉衬材料。结果,不仅可以减少由于热辐射而产生的废热量,而且可以通过减少炉材料的结构重量来显着减少由于储热而产生的废热量。当我们测量在小型电炉中安装采用该开发技术制成的隔热材料所使用的电量时,我们发现与安装传统耐火隔热砖相比,可以减少约38%的电力消耗。

 该成果将在东京国际展示场举办的“nano tech 2017第16届国际纳米技术展览会暨技术大会”的NEDO展位上展出。

开发产品特性评价结果图
开发产品的特性评估结果
  验证开发产品的功耗降低效果的实验结果图示
验证所开发产品的功耗降低效果的实验结果

2。未来计划

 美浓陶瓷株式会社和米乐m6官方网站将进一步提高新开发的绝热材料的性能(目标值:最高使用温度1,500℃以上、导热系数02W/m·K、抗压强度20MPa)并开发量产技术,旨在实现有效利用未利用热量的技术。



术语表

※1 未利用热能创新利用技术研发
项目负责人 Haruhiko Ohara 先生(米乐m6官方网站研究战略部能源环境领域研究战略主任)将于 2013 财年至 2022 财年进行创新技术的研究和开发(其中 2013 财年至 2014 财年由经济产业省进行)。[返回来源]
*2 凝胶冷冻法
一种方法,其中将少量陶瓷粉末分散在可容纳大量水的聚合物凝胶中,通过将其冷冻,在凝胶内形成成为孔源的冰,去除冰晶并进行烧制以形成多孔陶瓷体。[返回来源]
*3 RCF(耐火陶瓷纤维)
主要成分为氧化铝和二氧化硅的非晶态人造矿物纤维。由于吸入可能致癌,2015年11月被指定为特定化学物质危害防止条例的特别管理物质,其使用现在受到限制。[返回来源]



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