W20Cu タングステン銅複合材：優れた熱伝導性とアーク侵食耐性

概要 本研究では、誘導結合高周波（RF）熱プラズマを用いて、タングステン-x質量%銅（x = 5, 10, 20）二元系ナノ粒子のインサイチュー合成を報告する。このプロセスでは、水素雰囲気下で三酸化タングステン（WO₃）と酸化銅(II)（CuO）を金属WとCuに還元し、均一に分散した複合粒子を得ることに成功した。 背景 W-Cu複合材料は、高温安定性、低熱膨張、優れた電気伝導性を兼ね備え、自動車、航空宇宙、発電、電子デバイス用途に最適である。しかし、W（3683 K）とCu（1353 K）の融点の大きな差、相互固溶性がほぼゼロ、高い濡れ角などが、従来の液相焼結と緻密化を困難にしている。W/C

概要 チタニアナノチューブ（TNT）を化学処理と急速ブレークダウン陽極酸化（RBA）で作製し、3つの異なる形態と結晶相を得た。壁厚30 nm未満では、フォノン閉じ込め、平均自由行程減少、境界散乱増大により熱伝導率が劇的に低下。非晶質TNT（TNT_Amor）はわずかに低い伝導率（0.98 W/m·K）、アナターゼTNT（TNT_A；1.07 W/m·K）より低く、混合相多層TNT_A,Tが最低値（0.75 W/m·K）を示した。サイズ閉じ込め、表面粗さ、フォノン散乱を組み込んだ理論モデルが実験データと整合し、TNT_A,Tの表面粗さ因子0.26、TNT_A 0.18、TNT_Amor 0.65

概要逆非平衡分子動力学（rNEMD）と平衡分子動力学（EMD）シミュレーションを用いて、新たに提案された2つの二次元炭素同素体、オクタゴン-ペンタゴン グラフェンライン（OPG-L）とオクタゴン-ペンタゴン グラフェンジグザグ（OPG-Z）の熱輸送特性を調査しました。熱伝導率（TC）はサンプルサイズとともに着実に増大し、無限長への外挿でOPG-Lが310–332 W m⁻¹ K⁻¹、OPG-Zが247–228 W m⁻¹ K⁻¹となりました。グラフェン（≈3000–5000 W m⁻¹ K⁻¹）と比較して低いTCは、フォノングループ速度と平均自由行程の低下に起因します。温度と引張歪みが系統的に

8月12日、コンソーシアムパートナーのSGL Carbon（ドイツ・ヴィースバーデン）、バイエルン応用エネルギー研究センター（ZAE Bayern、ドイツ・ヴュルツブルク）共同コーディネーター、炉メーカーFCT Systeme GmbH（ドイツ・エッフェルダー・ラウエンシュタイン）が、市販フェルトベースカーボン材料と比較して新複合材の断熱特性を最大120%向上させることに成功したと報告されました。共同プロジェクト「AeroFurnace」はドイツ連邦経済エネルギー省（BMWi）の資金援助を受けています。SGL Carbonは、この成果によりプロジェクトパートナーが高温産業用途における断熱の新た