| Project/Area Number |
19H00276
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
2170:Materials engineering, chemical engineering and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Tashiro Masanori 東北大学, 多元物質科学研究所, 技術一般職員
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| Research Collaborator |
柴田 浩幸
助永 壮平
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| Project Period (FY) |
2019
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥540,000 (Direct Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥540,000 (Direct Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 金属精錬 / スラグ / 凝固 / 過冷却温度 / ケイ酸塩 / 過冷却液体 |
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| Outline of Final Research Achievements |
三元系CaO-Na_2O-SiO_2の代表的組成であるNa_2O-2CaO-3SiO_2(NC2S3)と2Na_2O-CaO-3SiO_2(N2CS3)ガラスを作成し、白金基板上での過冷却液体からの凝固過程の直接観察を行った。両組成ともに、近年のNMR測定よりSiO_4四面体周囲のケイ素イオンの数に分布があり、安定相と準安定相が晶出することが予想されたが、安定相のみ結晶化した。また、最大過冷度はN2CS3で100K程度だったが、NC2S3では320Kと大きく過冷した。
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年、金属製錬スラグや火力発電プラントから排出される石炭灰などの酸化物系副生成物の資源化が切望される時代となり、金属だけでなく酸化物融体の凝固制御技術の確立が不可欠となった。
既存の熱力学のデータから導かれた状態図だけでは、多成分系酸化物の凝固の高精度予測は困難である。そこで、界面現象の影響を利用して核生成を制御するアプローチは、安定相と準安定相の晶出過程の解明に前進をもたらすであろうと考える。この過程の解明を足掛かりとして、非平衡状態で行われている金属製錬スラグ凝固組織制御技術を進展させ、実工業プロセスに応用させることを目指す。
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