1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10555256
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
鈴木 亮輔 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (80179275)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 勝敏 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (10026049)
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| Keywords | 鉄シリサイド / 耐酸化性皮膜 / 溶融塩 / オゾン酸化 / 表面処理 / 鋼板 / 高温X線回折 / 高温酸化 |
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| Research Abstract |
腐食性環境における耐食性向上、および酸化性雰囲気中での耐高温酸化性向上のために、溶融塩を用いて、鉄の表面に鉄シリサイドFe_3Siを無電解でコーティングし、その後Fe_3Si表面をオゾンガスで低温酸化する方法により、平滑で安定なFe_3Si-SiO_2複合皮膜を形成させるプロセスを開発する。まず、雰囲気ガス閉じこめ式の小型坩堝型電気炉で、操業中の揮発や酸化が少なく、かつ大気中でも安定な溶融塩としてKCl-NaCl-NaF-Si-SiO_2-Na_2SiF_6からなる塩組成を定めた。つぎに、純鉄および普通鋼板にシリサイド被覆を施せる大気開放型の溶融塩メッキ漕を新設した。塩の攪拌作用を検討するため試料回転装置を設け、数十グラム規模の定量的・実証的研究を行なった。高温溶融塩と鉄は速やかに反応し、埋め込みプレス機で試料断面を出して観察したところ、厚さ100μm以上のFe_3Si皮膜であった。塩を攪拌しない場合、皮膜厚さが数倍以上異なる部位が生じた。攪拌した場合は厚さは極めて均一となったこと、シリコンイオン供給源である純シリコンの粉末粒度が厚さに影響を与えること、等から、溶融塩中ヘシリコンイオンが速やかに供給されることが均一な皮膜生成に必要であるという、本プロセスの実操業最適条件設定と高速成長機構解明に関する重要な知見を得た。一方Fe_3Si皮膜のオゾン酸化実験のために高温X線回折装置でその場測定できるように改良が完成したので、Fe_3Si皮膜の上にさらにSiO_2皮膜を形成させる実験、および複合皮膜の酸化性雰囲気中での耐高温酸化性を検討する準備が整いつつある。
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