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30年使える調光ミラー

  • 2012/10/07(日) 18:18:55

産業技術総合研究所は、鏡状態から透明状態、透明状態から鏡状態に戻すことを1サイクルとした切り替えにおいて1万サイクル以上(1日に朝と夕方で2回の鏡状態と透明状態の切り替えをした時、約30年に相当するサイクル数)の耐久性を持つ「調光ミラー」をマグネシウム・イットリウム系合金の薄膜材料を用いて実現したことを発表した。

窓ガラスは外の光を室内に取り入れるために必須だが、同時に大きな熱の出入り口となっており、建築物の断熱を妨げる主な要因だ。そのため、市販の高断熱窓を用いるだけで冷暖房負荷が3割から4割低減できると試算されている。

さらに外気温や日射の強さに応じて、光や熱の出入を調節できる窓に変えれば、生活様式を変えることなくより多量のエネルギーの節約効果が期待できる。

従来のマグネシウムとニッケルの合金材料だと、約4年しか持たなかった。

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セラミックス もろさ改善

  • 2012/10/07(日) 18:11:02

最近忙しく、トピックスを更新できていませんでしたが、やっと更新できそうです。
 
東北大学原子分子材料科学高等研究機構の陳明偉主任研究者らの研究グループは、もろくて壊れやすいセラミックスの欠点を改善する手法を開発した。

「炭化ホウ素」は、低密度、高い硬さ、そして良好な電気伝導性のため、重要なセラミックス材料として注目されていますが、その反面、物質の粘り強さを表す靱性や、力を加えて変形させた時に永久に変形する物質の性質を表す「塑性」があまり良好ではなく、壊れやすい点を改善することが課題だった。

炭化ホウ素の作製には、「熱間等方圧加圧法」と呼ばれる、アルゴンガスだけで満たされた条件下で、加熱したまま高圧をかけて材料を合成する方法が用いられる。

これまでの温度・圧力の条件では、作製された炭化ホウ素の粒径は3~20μm程度であり、この大きさが壊れやすい原因の1つである可能性が指摘されていた。

今回の研究では、粒径を押さえるために比較的低温にし、さらに柔らかい粒界を作るためにB4C粉末に少量の炭素を加えた条件で、熱間等方圧加圧法を用いて作製。

その結果、従来よりも粒径が1~2桁小さいナノ結晶炭化ホウ素を作製することに成功した。
圧縮強度は従来の炭化ホウ素材と比較して2~4倍程度に増加していることがわかり、
ナノ孔と柔らかい粒界構造がクッションのような役割を果たし、圧縮強度、塑性、および靱性が大きく改善されていると予想された。