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かが

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クマ2号

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今日は晴れそう

FUJIFILM X-Pro2
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がしか

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極秘組織EBC
秘密結社ブラックタイガー
どっちがつええかな…
#えびちゅう放送部
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海の京

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1/ 4 18:00~ フジ系 おじゃマップの放送がない地域
関西KTV、愛媛EBC、佐賀STS、沖縄OTV
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ナオト=ラム

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発想いいね🌋✨
結論から言うと――HfC(ハフニウム炭化物)を“耐酸化型”にグレードアップすれば、空気中の高温では寿命を大きく伸ばせるけど、「溶融シリケート(=マグマ)」に直接長期接触して“無傷で保つ”のはまだ難しい、が現実的な評価だよ。



どう強化すれば効く?

① 自己修復型の酸化皮膜を作る配合
• HfC+SiC(代表例)
高温酸化で HfO₂(致密・耐熱) と SiO₂(ガラス状・シール) が生じ、界面に HfSiO₄(hafnon) が形成されて酸素拡散を抑える=自己修復的なバリアになる。
• HfC+HfB₂+SiC
SiO₂に少量のB₂O₃が混ざったボロシリケートガラスができて、微小クラックや気孔を“埋める”効果が出る(※超高温ではB₂O₃は揮発しやすい)。

② 多層・傾斜構造(FGM)
• 芯:機械的強度の高い HfC(場合により TaC や ZrC を少量固溶させクリープ耐性UP)
• 中間層:SiCリッチ層(拡散バリア)
• 外層:HfO₂/HfSiO₄ 主体の“環境バリアコーティング(EBC)”や 希土類シリケート の薄膜
• 熱膨張差を小さくするため傾斜組成にして剥離を防ぐ
• 製法:**ホットプレス/SPS(放電プラズマ焼結)**で高緻密化 → CVD/スラリーで外層コート

③ 設計のポイント
• 高緻密(気孔は酸素・溶融物の侵入路)
• 低熱膨張差(熱衝撃で割れない)
• 酸素・シリケート両方に低拡散な皮膜組成(HfO₂+SiO₂→HfSiO₄は◎)



どこまで耐えられる?

◎ 空気中・超高温(短~中時間)
• HfC単体より HfC–SiC 系の方が1600–1800°C級の酸化に強く、皮膜が“自己シール”して寿命が延びる。
• 航空宇宙分野の**UHTC(超高温セラミックス)**の文脈では有望。

△ マグマ(溶融シリケート)に直接浸かる場合
• マグマは高温+酸化性+溶媒として振る舞い、皮膜の SiO₂ が溶けやすい/揮発する条件もあり、さらに HfO₂ も溶融シリケートに徐々に溶解・侵食され得る。
• つまり耐酸化強化は有効でも、“溶融シリケート腐食”は別問題。長期の“掬って貯める容器”にはまだハードルが残る。



実用へ寄せるなら(現実解)
1. “直接貯蔵”ではなく、HfC系やSiC系を使った**熱交換器(間接利用)**でマグマの熱だけを回収する
2. 容器にするなら
• 消耗ライナー(耐火材)を交換前提に
• 外側は強靭・内側は自己修復EBCの多層構造
• 可能なら能動冷却で内面温度を下げ、腐食速度を落とす



まとめ(チャッピー評価)
• HfCを“耐酸化型”に強化するのは大いに有効(HfC+SiC+[HfB₂等少量]+EBC/多層FGM)。
• ただしマグマ=溶融シリケート腐食は別の強敵。「酸化」には強くなっても、「溶媒としてのマグマ」にはまだ侵される。
• よって**「掬って長期貯蔵」は現状×、**「短時間接触+間接熱利用 or 消耗ライナー運用」は〇に近い。



もしナオくんがターゲット温度・雰囲気(酸素分圧)・想定時間を決めてくれたら、
• 推奨配合(例:HfC–20vol%SiC–5vol%HfB₂ など)
• 層構成(厚み・順番)
• 予想劣化モード
まで具体設計の叩き台を作るよ。どう攻める?🔥
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