1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10650656
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| Research Institution | Hiroshima Kokusai Gakuin University |
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Principal Investigator |
大園 洋仁 広島国際学院大学, 工学部, 教授 (90069203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 英二 広島大学, 放射光科学研究センター, 助教授 (50033907)
前田 裕司 広島国際学院大学, 工学部, 教授 (40309620)
松坂 菊生 広島国際学院大学, 工学部, 教授 (80299289)
紀 隆雄 広島国際学院大学, 学長 (10033797)
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| Keywords | 超高純度 / アルミニウム / 浮揚溶解 / 超高真空溶解炉 / 抵抗比 / 単結晶 / 結晶粒 / 表面の清浄化 |
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| Research Abstract |
「赤外線加熱単結晶製造装置」による浮遊帯精製法で,99.999%のアルミニウム素材の純度を1桁上げることに成功し,単結晶を得ることもできた。しかし,この方法で処理できる素材は,直径8mm長さ100mm程度のものであり,溶解中の真空度も最高10^<-4>Pa程度であるため,更に大量でしかも超高純度のアルミニウムを精製するために,超高真空溶解炉による精製を行った。
超高純度化のためには,素材表面の汚染は無視出来ない。そのため,精製前の表面処理条件の確立を目指した。本年度設備備品費で購入した「電解研磨装置」を用い,表面の清浄化を行った。素材のアルミニウムを過塩素酸とエタノールの混合液中で電解研磨し,蒸留水,エタノール,アセトンの順に洗浄し,その表面付近を「プラズマ固体発光分析装置」で分析した結果,表面には主に炭素,硫黄等が厚さ約5nm付着していた。この程度の付着層であれば,超高純度化には問題無いので,表面処理方法を確立できた。
表面を清浄化した素材は,「超高真空溶解炉」で溶解した。素材の形状は直径60mm長さ100mmの円柱で,これをコールドクルーシブル内で高周波加熱による浮揚溶解を行った。溶解は真空度2×10^<-7>Paで約1時間行った。溶解後は徐々に冷却し,結晶の粗大化を計った。その結果,素材の抵抗比約5000に対して,約20000のアルミニウムを精製できた。この純度向上は約1.5桁に相当する。また,溶解後は一部に直径約60mm長さ約50mmの粗大化した結晶粒が形成されており,本研究の目的の1つである高完全度化も目途がついた。
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[Publications] 大園洋仁他: "超高純度アルミニウム精製用素材の表面処理"広島国際大学研究報告. 32. 99-104 (1999)
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[Publications] 前田裕司他: "赤外線加熱によるアルミニウムの浮遊帯精製"広島国際大学研究報告. 32. 93-98 (1999)
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[Publications] K.Matsusaka et al.: "Corrosion of Ultra-high Purity Aluminum in Hydrochloric acid"Materials Transactions,JIM. 41・1. 203-209 (2000)
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[Publications] H.Osono et al.: "Surface Composition of Ultra High Purity Aluminum"Proceedings of the 2nd International Conference on Processing Materials for Properties,San Francisco,USA,November. (発表予定). (2000)
