1997 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
09750244
|
|---|
| Research Institution | Akashi National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
國峰 寛司 明石工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (50186425)
|
|---|
| Keywords | 三成分系 / 凝固 / 固・液共存域 |
|---|
| Research Abstract |
三成分系融液の凝固の過程と機構の詳細を究明するため,塩化アンモニウムと塩化ナトリウムを溶質とする水溶液を試料としたシミュレーション凝固実験を行い,凝固の素過程,特に固・液共存(マッシュ)域の形成を追求した結果,以下の知見を得た.
1.凝固の微視的な構造のビデオ観察と温度場の詳細な測定とにより,三成分系の凝固過程は,未凍結溶液部,氷晶マッシュ,二元共晶マッシュ,および三元共晶固相からなり,平衝状態図にほぼ従う形でそれぞれが時系列的に形成される.
2.溶質の量比が一定の場合,水の割合が減少するほど空間域に占める氷結晶の割合が減少し,それに伴い二元共晶組織の形態は,氷結晶に沿ったものから比較的無秩序なものに変化していく.
3.水の割合が一定の場合,溶質の量比一定直線が三元共晶点を通らない初期組成においては,氷とそれぞれの塩からなる二元共晶が氷結晶に沿う形で成長する.これに対して,溶質の量比一定直線が三元共晶点を通る初期組成においては,ほぼ平らな界面をもつ三元共晶が出現し,氷晶のマッシュ域から直接に完全固相が形成される.
4.氷結晶とそれに続いて出現する二元共晶組織の形態は,冷却速度の増加とともに微細なものとなっていく.
5.氷晶のマッシュに対しては,水の割合が結晶の数密度とそれによって空間が占有される固相率に,冷却速度が二次アームを含めた結晶の数密度に影響を及ぼし,さまざまな組織が形成される.二元共晶マッシュにおいては,溶質の量比で支配される組成の偏析が顕著であり,組織形態は先行する氷晶で拘束される.
|
