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  各論
§3  材料
II  需要分野の要請と材料開発
1.  既存需要分野と材料開発

タービンおよびボイラの熱効率と材料の耐熱性,工作機械の速度と工具材料の切削性といつた具合に,機械装置の高性能化は材料の向上に依存する所が大きい。

最初にボイラ用鋼管およびタービン関係耐熱材料の変遷を 図3-1 および 図3-2 でみよう。高温高圧化にともない普通鋼から特殊鋼に変り,その特殊鋼もフエライト系からオーステナイト系,さらに炭化物の粒界析出を防ぐ安定型鋼へと変つていつた経過がよく判る。

このほか機械設備の高性能化にともなう一般的傾向として,材料に対する要請はますます苛酷なものになつており,強度,耐熱性,靭性,耐蝕性,軽量化などを一段と向上させた高度の材料が要求されている。この要求に応えて出現したのが,金属材料としてはチタン,ジルコニウム,タンタル,ニオブなどの新金属およびその合金,アルミクラツド鋼あるいはステンレスクラツド鋼などの複合材料,高張力鋼であり,金属材料以外ではニユーセラミツク,ポリプロピレンを初めとした強力プラスチツクである。

図3-1 ボイラー用鋼管の変化

図3-2 タービン関係耐熱材料の変化

さらに最近脚光を浴びているサーモエレメントの場合をみると,熱伝導度と電気伝導度がそれぞれ前者は比例的に後者は逆比例的にその熱起電力と関係しておりその相矛盾した性質をもつ物質,たとえば金属間化合物をいかにして探し出すかが大きな課題となつている。


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