2017 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of foaming and viscous behaior of oxide melt characterized by alternative current
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16K14451
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
齊藤 敬高 九州大学, 工学研究院, 准教授 (80432855)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分散気泡 / 見かけ粘性 / 電気容量 / インピーダンス法 / 等価回路解析 / 電荷移動抵抗 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
先行研究：フォーミングスラグの粘性評価，では室温における模擬フォーミングスラグの見かけ粘度を，幅広い実験条件下において定量化し，実験式を提案した．この中において，フォーミングスラグの見かけ粘度は気相率の上昇にともなって増大し，またニュートン流体から非ニュートン流体へと遷移することがわかった．
当該年度は，室温において種々の液体を液相マトリックスとする擬似フォーミングスラグのインピーダンスを測定することの可能な装置を２種類作製した．また，測定されたインピーダンスの値からナイキストプロットを作成し，等価回路解析を行った．得られた知見を以下に示す．
1.液相マトリックスの電気抵抗率に応じて，二つの形状の異なるナイキストプロットが得られた．2.半円形のナイキストプロットが得られた系については，電気二重層容量と電荷移動抵抗の並列回路に溶液抵抗が直列接続した等価回路によって表現できることがわかった．3.気相率の上昇にともなって，電荷移動抵抗が増加し，電気二重層容量が減少することがわかった．しかしながら，溶液抵抗は気相率に対して明確な依存性を示さず，電荷移動抵抗に対して２～３桁低い値を示すことがわかった．4.いずれの濃度のグリセロール水溶液においても，ナイキストプロットは半円を描いており，気相率の上昇にともなってその半径が増加することがわかった．また，液相マトリックスの粘度が低下するにしたがって，ナイキストプロットの半径，つまり電荷移動抵抗が減少することがわかった．5.電極界面積の変化を補正した電荷移動抵抗と気相率の2/3乗の関係は非常に良好な直線を示すことがわかった．これより，インピーダンス測定を行うことによって，フォーミングスラグの気相率を電気的に定量化することができると考えられる．
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Research Products
(2 results)
