メカニカルアロイング法による金属酸化物の非平衡強制還元

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555188
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 徳満 和人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20180143)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井野 博満 法政大学, 工学部, 教授 (20029466) ; 鈴木 謙爾 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10005861) ; 宮沢 薫一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60182010) ; 森田 一樹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (00210170) ; 那須 稔雄 山形大学, 教育学部, 教授 (00083436)
• Keywords: メカニカルアロイング / ボールミル / 非平衡反応 / 固相反応 / 還元 / 銀酸化物 / 銅酸化物 / 鉄酸化物

Research Abstract

メカニカルアロイング法を用いて、金属酸化物を常温下で固相還元することを試みた。(1)銅酸化物、(2)銀酸化物は炭素とのMAによって、それぞれ金属Cu、金属Agを得ることができた。我々は新しい製錬製練法の提案するとともに、酸化物結晶格子の安定/不安定性という観点から製錬反応を原子レベルで再構築する端緒を得た。(3)鉄酸化物については、金属元素(Al,Ti)を用いたMA法で金属Feを得ることができた。炭素を用いたMA法ではマグネタイトへの中間還元であり、金属Feへの還元へは至っていない。本研究では、XRDによる通常の解析とともに、走査電子顕微鏡、透過電子顕微鏡、^<57>Feメスバウアーを駆使して、Fe原子クラスターの発生と成長の過程を調べた。同様の手法により(4)超高真空炉による低温熱分解過程の実験も行った。
装置面においては^<57>Feメスバウアー分光装置の設置を行い、研究の進展に努めた。また現在、改良型MA装置の試作を行っており、次年度の実験に供する予定である。

Research Products

• [Publications] K.Tokumitsu and M Nasu: "Deoxidation of iron oxide by ball-milling" Materials Science Forum.
• [Publications] K.Tokumitsu: "Reduction of metal oxides by mechanical alloying method" Solid State Ionics. 101. 25-31 (1997)
• [Publications] K.Tokumitsu: "Synthesis of metastable Fe_3C,Co_3C and Ni_3C by mechanical alloying" Materials Science Forum. 235. 127-132 (1997)