高温用途では、特定の要件と温度範囲に応じてさまざまな材料が利用される。モリブデンとタングステンは融点が高いため一般的に使用され、タングステンは2,500 °Cまでの温度に耐えることができる。鋼は1,000℃以下の温度に適している。ハイブリッド・ホットゾーンには、断熱性と費用対効果のため、金属、グラファイト、セラミックスが使用される。白金-ロジウム合金は、蒸気圧、酸化速度、使用温度における特性が改善されているため、好まれる。酸化ハフニウムや炭化タンタルのような超高温セラミックスは、その極端な耐熱性と耐酸化性により、高速航空機のような用途に不可欠である。
モリブデンとタングステン:モリブデンは1900℃までの工業炉で使用され、ワイヤー、ロッド、ストリップ、チューブなど様々な形状があります。酸化を防ぐために真空雰囲気を必要とする。高融点で知られるタングステンは、高真空条件下で2500℃前後の加熱エレメントに使用されます。また、1200℃までの低真空でも使用できます。
ハイブリッド・ホットゾーン:金属、グラファイト、セラミックを組み合わせて使用します。グラファイトとセラミックスは、特に繊維として使用された場合、優れた断熱性を発揮します。この組み合わせは、高い断熱性を提供するだけでなく、建設コストを削減し、このゾーンをより経済的にします。
白金-ロジウム合金:これらの合金は、蒸気圧、酸化速度、使用温度における特性が向上するため、好まれる。これらの要素が重要な環境で特に有用です。
超高温セラミック:融点が3000℃を超える酸化ハフニウムや炭化タンタルなどの材料は、超高温セラミックスに分類されます。2000℃を超えることもある高速航空機の外側の保護層には欠かせません。これらのセラミックスは強い共有結合と低い自己拡散率を持つが、破壊靭性が低いという課題を抱えている。これに対処するため、強靭化粒子や繊維を加えて複合セラミック・マトリックスを形成し、SPSのような焼結法を採用して低温で緻密な焼結を行う。
用途:高温材料は、歯科技工所、大学・研究室、アニール、焼結、溶融、バインダー燃焼、硬化、金属接合などの高温熱処理を必要とする生産用途など、さまざまな産業で不可欠である。これらの作業の安全性と効率性は最も重要であり、適切な高温材料の使用が必要となります。
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