600°C서 사용하는 진동센서 개발
고배양성 질화알루미늄 박막 사용
산업기술종합연구소 九州센터와 九州計測器(福岡市 博多區, 사장 岩倉正弘)는 공동으로 600℃의 환경에서 직접 사용할 수 있는 진동센서를 개발했다. 검지재료로서 원자의 배열이 규칙적인 고배향성 질화알루미늄 박막을 사용. 엔진의 연소시험 평가나 우주산업의 재료평가에도 이용할 수 있다고 한다.
연소시험이나 우주산업 재료평가에도 이용
질화알루미늄은 압력을 가하면 전압을 발하는 압전성을 갖는다. 또한 고배향성을 실현했기 때문에 화학적으로 안정되고, 특히 높은 내산성을 나타낸다고 한다. 발전소나 화학 플랜트 등 종래 불가능했던 고온 개소에서의 측정이 가능하며, 설비진단에 이용하면 갈라짐 등을 예측할 수 있어 사고방지로 이어갈 수 있다고 보고 있다.
일반적으로 진동센서의 검지재료에는 티탄산지르콘산연(PZT)계 압전성 재료가 사용된다. 이 재료는 소결체로 덩어리의 형태로 이용되기 때문에 충격에 약하여 압전성이 소실되는 온도는 약 300℃. 따라서 직접 센서로 사용할 경우는 150℃ 정도가 한계라고 알려져 왔다.
PZT의 원자 결합이 이온 결합이 주인데 비해 질화알루미늄은 공유결합이 주여서 압전성의 발생기구도 다르다. 따라서 2000℃ 이상에서도 압전성이 소실되지 않고, 냉각도 불필요하여 센서의 코드 사용한계까지 검지할 수 있다.
九州計測器는 이미 제품화를 끝냈고, 사양에 의해 다르지만 100만엔 정도로 공급할 것이다. 앞으로는 더 고온에서의 검지가 가능한 센서의 개발에 박차를 가하는 이외에 진동의 종류나 센서의 크기 등에 대응할 수 있도록 여러 가지 종류의 물품을 확충하고자 한다고 밝히고 있다. (NK)
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