高次制御熱プラズマによる磁性セラミックス粉体の高速合成

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11792027
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 福政 修 山口大学, 工学部, 教授 (20026321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 崎山 智司 山口大学, 工学部, 助手 (60162327) ; 羽野 光夫 山口大学, 工学部, 助教授 (70108265) ; 大崎 堅 山口大学, 工学部, 助教授 (30035050) ; 高橋 亨 超高温材料研究所, 山口研究所, 主任研究員 ; 藤岡 和夫 戸田工業株式会社, 経営戦略サポート部, 経営戦略マネージャー(研究職)
• Keywords: 減圧熱プラズマプロセス / プラズマジェット / 微粒子合成 / フェライトキャリア

Research Abstract

大口径熱プラズマプロセス装置の試作、減圧熱プラズマの生成・制御、混合粉末からのフェライト合成に関する予備実験を実施した。
(1)大口径熱プラズマ源の開発
強制伸長型プラズマジェット発生器、ノズル型フィードリング、反応容器で構成される申請者の研究室で独自に開発した熱プラズマプロセス装置を基盤として検討した。本研究ではこのプロセス装置の大型化とアーク放電電力の増大を予定しているが、特に、圧力容器の部分を大型化し、減圧下でのプラズマ流の膨張によるプロセス領域の大容量化を試みた。
(2)大容量化・大量処理のためにアーク放電電力の増強が必要であるが、平成11年度はジェット熱出力を10kW以下にとどめて大電力化のためのデータベース(熱負荷対策、電極構造など)を蓄積した。
(3)大口径減圧熱プラズマの生成・精密制御法の確立
低圧力下(数Torr以下)でのプラズマジェット発生器の動作特性、プロセス進行中のプラズマジェットのパラメータを測定し、粉末材料(アルミナ等)の送給と装置の安定性の関係を明確にした。特にジェット流速や温度の測定はプラズマ制御にとって重要であり、非軸対称系にも適用可能なコンピュータトモグラフィー法を用いたプラズマジェット診断が可能なことを確認した。
(4)混合粉末材料によるフェライト合成および溶射膜の検討
Fe_2O_3、NiO、ZnO、CuOの混合粉末により、フェライト合成とその薄膜作製を試みた。X線回折による生成膜の組成を検討し、フェライト合成を確認した。

Research Products

• [Publications] S.Sakiyama: "Diagnosis of Asymmetric Thermal Plasma Jet Using Computer Tomography Technique"Jpn.J.Appl.Phys.. 38・7B. 4567-4570 (1999)
• [Publications] O.Fukumasa: "Synthesis of β"-Alumina from Powder Mixture Using Thermal Plasma Processing"Jpn.J.Appl.Phys.. 38・7B. 4571-4575 (1999)
• [Publications] O.Fukumasa: "Thermal Plasma Processing -Syntheses of Diamond and β"-Alumina-"Thin Solid Films. (in press).