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2008年12月22日 (月)

鉄鋼代替 シリコン合金 「メラミックス」 高靱性セラミック !!

今回のテーマは新シリコン合金「メラミックス」! イスマンジェイ社      P2/01

  大略シリコン50% ニッケル35%アルミニウム15%の組成から成る合金です。

鉄の40%の軽さと2倍の強度,窒化ケイ素系を越える強度・高靱性(toughness),非磁性,
電力をほとんど使用しない燃焼合成による製造の為低コスト化が可能。

すごい !  超大型新人登場と刮目しています。

  経済活動が後退局面に移行していますね。
希少金属・希土類の価格も当然往時の数分の一に低下しています。
しかしいつまでも低価格に停滞しているとは思えません。
手近なガソリンの長期価格変動を思い起こせば、50円↑ 120円↓80円↑185円↓100円台 と 倍・半値近くの変動を繰り返してきましたね。
低価格を喜び省資源政策は休眠に、高価格を嘆き取り急ぎ省エネ政策に奔走する繰り返しをしていた様に思えます。
不況期に気分が一時萎縮するも一度見知った憧れ生活への欲求・欲望が購買心に火を付け再び景気を活気づけるこれは当然の循環サイクルでしょう。
地球上の人口は増加し続けています、先進国入りを目指す各国は高度な商品を開発生産する企業群を支援するべく資源の争奪線に参画しナショナリズムを発揚しています。
資源の乏しい日本としても当然資源確保に企業・国ともに頑張っていただきたいものです。
鉄鋼「産業の米」と明治時代以来品質の改善・改良に勤め一時は花形輸出産品の時代も有りました。 アニメ創作品の輸出総額に比べ数分の一に相対低下している製鉄業とは言え産業形態が第三次産業へ主体移転する迄にはまだまだ頑張って欲しいものです。
資源輸入・加工品輸出の付加価値付与型産業の鉄鋼業に置いての「特殊鋼」は優位性がまだまだ高いものです。
しかし今回の希少金属高騰におけるマンガン・モリブデン・バナジウムなど特殊鋼の特性を顕現する資材の取得困難性・価格不安定性は傍観者としても気に病んでいました。
だいぶ改善・回復されたと新聞などで報道されていますが、資源確保の困難性は再度必ず起こるでしょう。
関係者の長期戦略性を思念しての将来策の画策を期待したい。

ここで特殊鋼の一部領域での対応でわあるが「超有望な代替材」と思われる素材を取り上げてみたい。

「ベータサイアロン」(β- SiAlON),「シリコン合金」,新セラミックス、商品名“メラミックス®” です。

       何が画期的か !!

 ① 金属シリコンをベースにしている。
  ② 比重4以下、非磁性、耐熱性・耐摩耗性・耐摩耗性に優れている。
 ③ セラミックスの脆さ「靱性」を克服。
 ④ 自らの発熱で材料を合成する「燃焼合成方法」を採用し低コスト化が可能。

開発者は大同特殊鋼製おなじみの金型材「NAC55」の開発者 渡邊 敏幸氏だ。
「燃焼合成」技術に着目したきっかけはロシア国立材料工学研究所(ISMAN)を訪問し耐熱セラミックの一件を知った時だ。
1961年4月アメリカを出し抜いてガガーリンが宇宙飛行し宇宙船ボストーク号で大気圏再突入し、機体表面温度1,500度以上を耐えて生還した。
この時の機体保護耐熱タイルをISMANが開発していた。

前回12月07日版で記した「なぜロシアは技術開発が強いのか長年の疑問だった」当件の由来の一端が氷解し始めた。

TRIZを使い始めていたんだろう・・・・
                 
以下次号に続く
リンク先 イスマンジェイ ;http://www.ismanj.com/
          ISMAN (Russian ) ; http://www.ism.ac.ru/
  TRIZホームページ(日本で最大・最詳);http://www.osaka-gu.ac.jp/php/nakagawa/TRIZ/
特許庁 特許電子図書館http://www2.ipdl.inpit.go.jp/begin/be_logoff.cgi?sTime=1228656791

今回のTRIZ考
「メラミックス」がセラミックに無い特性「靱性」を克服出来たポイントは、主組成のシリコンを超微細化したことだろう。
類似・類推例として
①超硬金属のタングステンを超微細化すると強度が格段に向上する
②米粉を超微細化するとグルテンが無くとも小麦粉と同様のパンが焼ける
  関連記事 ; http://www.ruralnet.or.jp/gn/200812/200812_f.htm#mokuji
③化粧品の含有物を超微細化すると浸透力が大きく向上して効果が高い
④金を超微細化すると融点などが極端に低下して物性が大きく変わる
参考記事 ; http://www.trcbook.com/zairyo/nanoryuushi.html
⑤リチウム2次電池負極用炭素質材料その組織を微細化することにより、初期充放電効率 が高まる。
⑥高速度鋼の組成を微粉化してHIP加工処理すると「靱性」が向上する。
⑦水中の気泡をマイクロバブル化すると、いつまでも脱泡せず拡散し続け液体の特性が激 変する。
参考記事 ;  http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2004/pr20040315/pr20040315.html
⑧透明体中にマイクロリングを拡散すると、透過する光が屈折・変調する。
関連記事 ; http://www.riken.jp/r-navi/face/008/index.html
⑨豆腐用大豆を超微細化すると「おから」が生ぜず、全て豆腐の中に混入出来る。
関連特許  http://www2.ipdl.inpit.go.jp/begin/BE_DETAIL_MAIN.cgi?sType=0&sMenu=1&sBpos=1&sPos=1&sFile=TimeDir_0/mainstr1229787839828.mst&sTime=0
関連記事 ;  http://www.urban.ne.jp/home/sawas/newpage6.htm
⑩消防車の放水に粘着性泡剤を添加すると、通常の1/20の消火水で消火効果を作れる。
関連記事 ; http://www.teisen.co.jp/bousai/sys06.html

TRIZ的 技術改善・改良のチェックポイント  
        「分割」「微細化」「科学的分解」   TRIZ №  IP 1/40

  TRIZ の技術をふんだんに含んだ 問題解決手法・アイデア出し・新商品開発に効果的な手法 「アミダ メソッド」 一部公開しています。

覗いてみてください。

 http://gah03167.g.dgdg.jp/p003tejun.html    制作 /夢少年    

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更に 新ブログ スタートしました!

    「図解 科学技術用語」

 リンクはこちらから http://trizmegane.cocolog-nifty.com/zukai/

科学・技術に関わる法則・定理・などを図解により簡単に解説します。

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コメント

 機械工学の本質とはなにか?それは統合力であると思う。細かなことを知らなくても何がボトルネックかということを自覚し、時にはチャレンジすることだ。そのキモとなるパラメータの限界はおおむね材料の耐久性にあったりする。
 この材料は一つの大きな可能性を示している。機械をなぜ小さくできないのかという原理を明確化した。原因が分かればここに勢力を投入しさらなる高みを求められる。地球環境に対する真水の直球勝負がこれから始まる。

 島根大学の客員教授である久保田邦親博士らがこの境界潤滑の原理をついに解明。名称はCCSCモデル「通称、ナノダイヤモンド理論」は開発合金Xの高面圧摺動特性を説明できるだけでなく、その他の境界潤滑現象にかかわる広い説明が可能で、更なる機械の高性能化に展望が開かれたとする識者もある。幅広い分野に応用でき今後潤滑油の開発指針となってゆくことも期待されている。それらを駆使し機械損失を大幅に小さくできるという話である。

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