2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13450303
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
佐々木 康 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90281782)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井口 学 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00043993)
工藤 昌行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00001248)
石井 邦宜 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00001214)
柏谷 悦章 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10169435)
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| Keywords | モールドフラックス / 変形応力 / ガラス相 / Raman分光 / 粘弾性体 |
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| Research Abstract |
モールドフラックスの変形応力はその構造に大きな影響を受ける。またモールドフラックスの構造はそれに含まれるFが大きな影響を与えている。平成13年度では、比較的低温で広い液相領域を持つNa_2O-NaF-SiO_23元系を選び、NaFの添加量、試料温度、塩基度などを変化させた試料のRaman分光測定を行い、そのスペクトル変化から、Fが融体構造に及ぼす影響を検討したが、H14年度ではこれらの組成に対応したフラックスの分子動力学シュミレーションによる検討を行った。その結果、Raman分光で得られた結果と同様に、NaFが増えるにつれ見かけ上polymerizationが進行することを明らかにした。さらに、計算によりFのSiに対する配位数が約0.1程度の値を持つ結果を得た。これは10個に1個程度のSi4面体に1個のFイオンが配位していることを示すが、これらのFはいずれも非架橋の位置に配意しており、polymerizationには関与しないことを明らかにした。これらの結果により、Fはフラックス中では希釈剤として働いていると結論できる。
H13年度に開発した微少応力測定装置により溶融スラグの応力測定が可能なことを確認したのでH14年が微少応力測定装置を用い1400から1600℃のにおいてCaO-SiO_2-Al_2O_3-CaF4元系試溶融体の応力評価を行い、Al_2O_3が増加すると変形応力が増大し、またFが増大すると、応力が低下する結果を得た。Al_2O_3やCaFの添加は共に溶融スラグのPolymerizationを増大させる働きがあるが、応力に及ぼす影響はまったく異なることを示している。この事はAlとFイオンの働きが本質的に異なることを示しており、変形応力とその構造との対応に関し、今後、これらの役割の評価検討をさらに進める必要があると思われる。
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