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熱履歴コーティング（THC）は、高温で結晶構造が不可逆的に変化するさまざまな非毒性化合物を含む堅牢なコーティングです。これにより、過酷な環境で動作する複雑でアクセスできないコンポーネントの温度測定と熱分析が可能になります。熱バリアコーティングと同様に、THCは塗布された表面を高熱から保護します。THCが正確な温度測定を提供する温度範囲は、900 °C～1400 °Cで、精度は±10 °Cです。[1]
THCの応用
THC は、熱溶射技術である大気プラズマ溶射によって塗布されます。これにより、コーティングが堅牢になり、1000 °C [2]を超える温度と最大 10,000rpm [3]の角速度 (毎分回転数) にさらされるジェットエンジン部品などの過酷な環境でも長寿命が保証されます。
温度測定
リン光特性
THCは蛍光体材料から構成されており、その発光特性は温度と持続時間に依存します。蛍光体温度測定法は、THCの過去の温度を決定するために使用される測定技術であり、[4]コーティングの発光特性を利用して校正表と照合します。
計装
THC のリン光は、レーザー ペンなどの外部光源を使用して励起されます。次に、光学システムが反射光信号を収集し、その特性から THC の結晶構造に関する情報が得られます。結晶構造の特性は、コーティングが以前に経験した温度に変換されます。これにより、コンポーネントのコーティングされた表面全体でポイント測定を実行し、熱分析を実行できます。
アプリケーション
研究開発
THC は、部品の構造的損傷につながる可能性があるホットスポットの特定など、 研究開発プログラムにおいて温度に関する知識が不可欠な高温アプリケーションで使用されます。
保証
THC は温度履歴情報を提供するため、バルブや特定のエンジンまたは機械部品などの特定のコンポーネントが特定の温度を超えてはならない場合の保証ツールとして使用できます。
その他の高温検出技術
参考文献
- ^ JP Feist、JR Nicholls、MJ Fraser、AL Heyes (2006)「発光材料組成物およびそれを組み込んだ構造」特許 PCT/GB2006/003177
- ^ 「ジェットエンジンを巡る旅」2014年6月5日閲覧。
- ^ 「ジェットエンジンの仕組み」。2014年6月5日閲覧。
- ^ JP Feist、AL Heyes、S. Seefeldt (2003)。「ガスタービン燃焼器のフィルム冷却研究のためのサーモグラフィーリン光体温度測定」。Journal of Power and Energy。217 ( 2) : 193–200。Bibcode :2003PIMEA.217..193F。doi : 10.1243/09576500360611227。S2CID 95454730。
- ^ Martin Maldovan (2013). 「狭帯域低周波スペクトルとサーモクリスタルによる熱管理」(PDF) . Physical Review . 110 (2): 025902. Bibcode :2013PhRvL.110b5902M. doi :10.1103/PhysRevLett.110.025902. hdl : 1721.1/77178 . PMID 23383916. S2CID 5191759.