華中科技大学の劉新王教授：「3Dプリント技術とアルミナセラミックコアの性能」

出典: スペシャルキャスティングマガジン

アルミナは、セラミック3Dプリント業界で最も一般的に使用されている材料の1つです。高い機械的強度、高い絶縁抵抗、高い硬度、耐摩耗性、耐腐食性、高温耐性などの一連の優れた特性を備えているため、セラミック、電子、機械、化学、建設、航空宇宙などのさまざまな分野で広く使用されています。耐火材料の製造に使用されます。現在、酸化物セラミックの中で最も広く使用され、最も売れている新しいセラミック材料です。

アルミナセラミックは、優れた絶縁性、優れた熱伝導性、高温および高圧に対する耐性があるため、電子機器製造業界で広く使用されています。 3D プリントされたアルミナセラミックは、電子絶縁や精密接続に関連する精密部品を製造するためのこれらの要件を満たすことができます。アルミナセラミックは、腐食、酸、アルカリ、高温、化学的性質に耐性があり、化学用途にも広く使用されています。 3D プリントされたアルミナセラミックは、耐腐食性精密バルブ、特殊触媒精密部品、特殊耐腐食性精密部品などの製造に使用できます。 3D プリントされたアルミナセラミックは、生体適合性、生物学的不活性、物理的および化学的安定性、高強度、高耐摩耗性を備えているため、人工歯、人工骨、人工関節の製造に理想的な材料です。 3Dプリントアルミナセラミックは現在最も研究されている新素材であり、上記の用途のほか、航空宇宙、高温工業炉、複合強化材などのハイテク分野でも広く使用されています。 3D プリントされたアルミナセラミックは耐摩耗性、硬さ、光沢があり、ジュエリーや手工芸品の分野で広く使用されています。

2021年、華中科技大学の劉新王教授は「第18回全国特殊鋳造および非鉄合金年次学術会議および第12回全国鋳造複合材料学術会議」に出席し、「アルミナセラミックコア3Dプリント技術とその性能」と題する報告を行う予定です。

劉新旺

劉新王氏は華中科技大学の教授であり、博士課程の指導者です。また、全国ロストフォーム鋳造およびV法鋳造協会の副事務局長、湖北省鋳造協会の理事および副事務局長、および中国鋳造および特殊鋳造と非鉄合金の若手編集委員でもあります。彼の主な研究対象は、非平衡凝固、微細構造制御、複合合金の付加製造技術などです。国家自然科学基金プロジェクト2件、基礎強化計画重点基礎研究プロジェクト（テーマ）1件、国防科学技術装備事前研究重点実験室基金1件を主宰した。 100本以上の論文を発表し、10件の国家発明特許を申請し、モノグラフ「非鉄合金製錬の導入と改良」を編集した。経歴: 2001 年から 2011 年までハルビン工業大学で材料加工工学を学び、工学博士号を取得。2015 年から 2016 年までドイツのボーフム大学の客員研究員を務めました。

研究分野：非平衡凝固、複合合金の微細組織制御および積層造形技術

提案されたレポートの概要: 従来のセラミックコアはコアボックスを使用して製造されますが、多品種少量生産にはサイクルが長くコストもかかるため、将来のグリーンスマート鋳造のニーズに適応することが困難です。 3Dプリント技術は、将来セラミックコアを製造するための重要な技術手段であり、1台の機械で複数の用途を実現し、複雑なセラミックコアを迅速に製造してユーザーの多様なニーズを満たすことができ、インテリジェント鋳造の重要な技術要素です。本論文では、アルミナセラミックコアの3Dプリント技術を研究し、さまざまな技術手段の長所と短所を比較し、低コストの直接インク書き込み技術を開発します。直接書き込み印刷、乾燥、焼結を経て、最終的に高強度で低収縮の複合アルミナセラミックコアが得られます。比較すると、1wt.%ナノMgOを添加すると総合的な性能が最も良く、1300℃～1500℃で焼結した後の曲げ強度が優れ、収縮率が低いことがわかりました。この技術は、アルミナ系セラミックス中子を迅速に作製するための重要な方法であり、航空宇宙分野などの高品質鋳物の短工程フレキシブル鋳造への応用が期待されています。

研究グループまたは部門の研究成果の簡単な紹介

華中科技大学のグリーン鋳造および凝固技術研究グループは、主に成形材料およびグリーン鋳造技術、成形材料およびグリーン鋳造技術、非平衡凝固、付加製造技術の研究を行っています。国立自然科学財団プロジェクト10件、基礎強化計画重点基礎研究プロジェクト（テーマ）2件を主宰し、300本以上の論文を発表、30件の国家発明特許を申請し、10冊のモノグラフを出版した。彼は湖北省科学技術進歩賞で一等賞を、中国機械工学協会で二等賞をそれぞれ受賞しました。

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