MHD発電用セラミック電極及び炉壁材料のセラミック工学的研究

Research Project

Project/Area Number	60040049
Research Category	Grant-in-Aid for Energy Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kyoto Institute of Technology
Principal Investigator	西川友三京都工芸繊維大学, 工芸, 教授 (90005215)
Project Period (FY)	1985
Project Status	Completed (Fiscal Year 1985)
Budget Amount *help	¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000) Fiscal Year 1985: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
Keywords	MHD発電 / セラミックス / 破壊エネルギー / 熱衝撃損傷 / アルカリ熔融塩耐食性 / 炉壁材料
Research Abstract	1.MgO焼結体のアルカリ熔融塩耐食性と密接な関係をもつ結晶粒界不純物相の存在を、焼結体の擬弾性挙動から定量的に追跡できることを明らかにした。 2.ウイスカー分散強化型のMgO焼結体の破壊エネルギーは、室温から1000℃までは、MgO単味の値とあまり変化がないが、1000℃以上から繊維引き抜き効果によって急増し、1400℃では単味焼結体の約5倍の300J/【m^2】に達することを見出した。 3.新しいMHD発電用のAlN焼結体において、針状組織を有する25R型固熔体を作り、1000℃以上の温度域においてクラックの折れ曲がりと分岐による破壊エネルギーの急増を達成した。 4.MHD発電用材料として有望視されているいくつかのセラミックスについて、【K_2】【CO_3】,【K_2】【SO_4】の熔融塩中で浸漬試験を行った。耐アルカリ熔融塩腐食性を重量減少によって比較すると、 AlN>SiC>【Si_3】【N_4】>【B_4】C (【K_2】【CO_3】中) AlN>【Si_3】【N_4】>SiC>【B_4】C (【K_2】【SO_4】中) の順であった。なお熔融塩中の反応生成物の分析、ガス分析、ならびに浸漬試料の表面分析を行い、腐食の代表反応を決定することができた。 5.【K_2】【SO_4】、【K_2】【CO_3】熔融塩中での【Si_3】【N_4】の重量減少を未反応芯モデルで整理し、酸化反応の見掛けの活性化エネルギーを求めたところ、それぞれ724KJ/molと126KJ/molであった。 6.Na塩およびLi塩についてもK塩とほぼ同様の実験を行い、良く似た結果を得た。