2017 Fiscal Year Annual Research Report
Heat storage material by glass-science approach
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15H04119
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 儀宏 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50442728)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ガラス / 蓄熱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の身近に存在する熱エネルギーの有効利用は，持続可能な発展にとり重要である．本研究では，熱エネルギーの需要・供給バランスを改善する新規熱マネージメント材料の開拓を目指し，ガラスベースの全固体型潜熱蓄熱材料“二酸化バナジウム（ＶＯ２）分散ガラス”の創製および蓄熱評価を行った．以下に得られた主な成果を記す．
１．これまでに，マトリックスとしてＶ２Ｏ５―ＢａＯ―ＴｅＯ２系ガラスを開発し，高い耐水性を確認している．今回，高蓄熱性ＶＯ２結晶を分散した新規蓄熱材料の蓄熱―放熱の繰り返し試験を実施した．その結果，良好な蓄熱特性を保持したまま，昇温―冷却のサイクル中に材料破壊せず，安定的に固体形状を維持することを確認した．
２．上記の昇温―冷却のサイクル後，試料中のＶＯ２相とガラス相との界面におけるサブマイクロ領域において顕微鏡的観察を実施した結果，両相における熱膨張差があるにも関わらず，大きなクラックなどが生じないことを見出した．これはガラス特有のランダム網目構造によるものと考察した．
３．マトリックスガラスには主成分として五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）が含有していたが，より安価かつ科学的耐久性に優れる二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とするマトリックス開発を実施した．その結果，アルカリもしくはアルカリ土類イオンが構成成分の半数を示すＳｉＯ２―Ｋ２Ｏ―ＣａＯ―ＳｒＯ系インバートガラスが有望であることを実験的に明らかにした．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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