米乐m6官方网站 高温熔体导热系数实用短时测量技术

神钢综合研究所（以下简称“神钢综合研究所”）与米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）合作，热盘法（H/D法）在高温下变成液态的铝（熔融铝）导热系数评估技术的开发和实际应用”，使用AIST开发的用于测量高温熔体的传感器，并对测量设备、外围设备和测量方法进行原创性创新，使得以前难以测量的熔融Al的热导率成为可能。这一结果将为工业界提供迄今为止无法测量的材料的导热率和比热等物理性质值，并将通过提高模拟精度为各个工业领域的发展做出贡献。

该技术的详细信息将于日本铸造工程学会第180届全国会议（2022年9月27日至30日）上公布。

近年来，通过模拟阐明各种物理现象的计算科学取得了显着的进步，业界对提高现象预测的准确性有着浓厚的兴趣。特别是，机器学习是啊数据挖掘到材料领域材料信息学(MI)的方法引起了人们的关注。 MI是一种侧重于基于材料数据库寻找新的、最优材料的方法，它是选角或者焊接时，需要目标熔融金属的物理性能，即熔融物性。然而，对于作为熔体物理性质之一的熔体导热率来说，稳定方法是啊热线法等测量方法，但设备规模较大，不实用。热对流的影响。

作为可以解决该问题的测量方法，我们重点研究了使用 H/D 方法测量高温熔体导热率的技术，该技术使用了 AIST 设计的用于测量高温熔体的传感器（图 1）。市售传感器的涂层材料为树脂，而用于测量高温熔体的传感器由氮化铝（AlN）制成，可确保耐热性和耐腐蚀性，从而可以评估高温熔体。挑战包括尚未确定实际的使用方法，以及对于熔融Al等超过100W/m·K的高导热率材料的设备处理能力不足，因此无法应对。

通过设计传感器和样品之间的接触方法、加热方法以及从传感器到设备的配置，我们成功地将用于测量高温熔体的传感器商业化。这导致设施配置规模相对较小。此外，通过采用测量时间为之前型号1/10以下的TPS 3500（Hot Disk Co, Ltd制造，图2），可以将测量时间缩短至1秒以下，并成功测量了超过100 W/m·K的高热导率熔体的热导率（图3）。我们还测量了具有不同热导率的其他熔融金属，发现与推荐值非常吻合，据说这是迄今为止报告的最准确的值。

目前可用的温度高达约900℃以及各种熔化条件铝合金的热导率然而，铸铁和铜合金，炉渣等更高熔点的需求，我们计划改进设备以实现更高温度下的测量。

通过将该结果应用于热导率未知的熔融铝合金，同时扩大目标材料的范围，我们将为各个领域提供热导率等物理性能值，并通过提高各个领域的模拟精度，为进一步的技术发展做出贡献。

[1]热盘法（H/D法）

一种测量材料热导率的方法。称为“热盘”的平面传感器测量热量传递到被测物体的难易程度。[返回来源]

[2]导热系数

表示热量在物质内流动的难易程度的物理属性值。一般来说，金属显示较大的值，而塑料显示较小的值。[返回来源]

[3]铝合金

一种通过在轻金属铝中添加其他元素来改善其性能的金属。它适用于需要轻质和强度的应用，例如汽车和飞机零件以及智能手机外壳。[返回来源]

[4]机器学习

一种分析数据的方法，其中计算机或其他“机器”自动从输入数据中“学习”并发现数据中隐藏的规则和规律。[返回来源]

[5]数据挖掘

一种通过将统计和人工智能等分析技术应用于大量数据来提取有用“知识”的技术。[返回来源]

[6]材料信息学

一项利用机器学习和数据挖掘等信息科学技术提高新物质搜索和材料开发效率的举措。[返回来源]

[7]选角

将金属在高于其熔点的温度下熔化，倒入具有与所需物体形状相同的型腔的模具中，然后冷却并凝固的加工方法。复杂形状可以高效地批量生产。[返回来源]

[8]稳定方法

一种通过在样品两端产生不随时间变化的恒定温差来测量导热率的方法。需要等待温差稳定，测量时间较长。[返回来源]

[9]热射线法

一种当线性加热器（热丝）放置在样品内部并通过恒定直流电时，根据加热器本身的温升来确定样品热导率的方法。它不适合测量导电样品，例如金属。[返回来源]

[10]热对流

由于温度引起的密度变化，液体或气体本身移动并传递热量的现象。[返回来源]

[11]矿渣

从矿石中还原或精炼金属时从熔融金属中分离并漂浮的杂质成分。固化后的材料用作路基材料和混凝土骨料。[返回来源]