2021 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of crystallization mechanism of non-equilibrium primary alpha-Al by applying mechanical vibration and application to recycling process
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18K14038
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
村上 雄一朗 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50455432)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | リサイクル / アルミニウム / 電磁力 / 撹拌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、使用済みアルミニウムスクラップに含まれる不純物元素を低減するための基礎技術を検討している。スクラップに含まれる不純物元素を除去する方法として、液体状態から冷却する際に先に晶出する不純物の少ないα相アルミニウムの晶出量を増加させる手法と、電磁力によるα相アルミニウムを分離する方法を同時に検討するものである。これまでに、Si10.4%，Cu1.9%程度含むADC12ダイカスト用アルミニウムに対し、回転方向への電磁撹拌を付与しながら凝固させることにより、α相アルミニウムの量が増加する傾向があることを確認した。また、圧搾による分離が可能であるか検討を行った。今年度は、パンチングシートを用いることによりSi濃度の高い液相を分離することが可能であるほか、残留するα相アルミニウムが多い領域についてはSi濃度が5%程度まで低減できることを明らかとした。この他、流動状態を撮影した映像から流速の評価を行い、流動がα相アルミニウムの晶出過程に与える影響についても検討を行った。
これまでに得られた結果から、Si濃度の高いスクラップから不純物元素の低減が可能であることが示された。実用化にむけては本技術の大型化が必要であり、今後企業などとの連携により実証試験を進める予定である。
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