コ-ルド・クル-シブルの設計と高融点材料の溶解・浮揚特性

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850149
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 浅井 滋生 名古屋大学, 工学部, 教授 (80023274)
• Keywords: 材料電磁プロセシング / コ-ルド・クル-シブル / 連続鋳造 / プラズマ / 高融点材料 / 化学的活性材料 / 単結晶 / 金属間化合物

Research Abstract

1.前年度までに開発したハイブリッドタイプのコ-ルド・クル-シブル・プロセス(非移行型プラズマ+コ-ルド・クル-シブル)におけるプラズマを移行型に改良した。本改良型プロセスを用いることにより,高融点で電気伝導度が低い難融解物質である焼結WC(タングステンカ-バイド)の融解保持に成功した.
2.前年度までに開発したバッチ型コ-ルド・クル-シブル・プロセスとSHS(自己燃焼反応)を併用して,次世代耐熱高強度材料として注目されているTi-Al(チタン-アルミ)系金属間化合物の急冷溶製実験を行い,組成,組織および含有酸素濃度と操作条件との関連について検討した.
3.前年度までに開発した連鋳型コ-ルド・クル-シブル・プロセスから得られた知見をもとに,引き抜き方向に関する一次元伝熱モデルを構築し,本プロセスの定常操作が可能となるための各種装置および操業条件について検討した.
4.前年度までに開発した連鋳型コ-ルド・クル-シブル・プロセスを改良して,大直径の単結晶を製造するためのコ-ルド・クル-シブル・プロセスを設計・開発した.準三次元モデルを用いた電磁場解析の結果から,本改良型プロセスを用いることにより,従来のFZ(フロ-ティング・ゾ-ン)法で問題となる大電流用電源の使用を克服し,低電流用電源による製造が可能であることを明らかにした.また,本プロセスの最適なコ-ルド・クル-シブル形状について実験および解析により検討を行った.
5.本研究のまとめと報告を行った.

Research Products

• [Publications] 石崎 陽一: "帯溶融に適する連鋳型コ-ルド・クル-シブルの設計" 日本鉄鋼協会第123回講演大会論文集.
• [Publications] 牧野 泰育: "コ-ルド・クル-シブル連鋳のプロセス解析" 日本鉄鋼協会第123回講演大会論文集.
• [Publications] K.Iwai: "A Hybrid Process of a Cold Crucible with a Plasma Heating" Proc,on the International Conference on Energy Transfer in Magnetohydrodynamic Flows. 201-206 (1991)