2022 Fiscal Year Research-status Report
鋼板上に形成した酸化膜の熱浸透率の高温測定と鋼板冷却の沸騰現象に対する理解
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21K04735
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
遠藤 理恵 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (00372459)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 熱浸透率 / 熱伝導率 / ホットストリップ法 / 酸化スケール / 溶融石英 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
熱浸透率は，温度の異なる2つの物体が接触した時の界面温度を与える．これを鉄鋼製造の熱間圧延工程における鋼板の水冷却に当てはめる．熱浸透率から水が鋼板に直接接触するときの界面温度が予測でき，鋼板製造の温度制御ひいては鋼製品の高品質化につながる．酸化スケールの熱浸透率は，これまで報告例はほとんどなく，応募者らがホットストリップ法を用いて測定した例のみである．
ホットストリップ法の利点は，酸化スケールを鋼板と一体としてスケールの形状を保ったまま測定できる点にある。一方で、試料とヒータの間の界面熱抵抗を低減するために熱伝導性グリスを塗布し，バイスで押さえつけているため，①高温測定できない．②割れやすいスケールには適用できないといった問題点がある。本研究では応募者が使用しているホットストリップ法を改良して高温化をはかることを目的とした。
昨年度は，白金ヒータと試料間に白金ペーストを用いて熱抵抗を低減させ、ホットストリップ法により熱伝導率が測定できることを確認した。今年度は，高温での測定の問題点を明らかにするために、室温～1000℃の範囲で熱伝導率測定を行った。昨年度の実績に基づき，試料は溶融石英とし，白金ヒータと試料間に白金ペーストを用いた。得られた熱伝導率は文献値と一致していた。ふく射が最も問題になると考えられたが，その影響は1000℃においても数％であることがわかった。一方で、熱伝導率を求めるためのホットストリップ法の解析範囲を適切に設定する必要があることがわかった.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ホットストリップ法を用いた熱浸透率測定におけるヒータ材質とヒータ/試料間の熱抵抗の低減について検討し，白金と白金ペーストを用いることが適当であることがわかった。この組み合わせを用いて，当初の予定通り，溶融石英サンプルを用いて高温での熱伝導率測定に成功した。また，測定値の妥当性についても検討を行い，妥当な値が得られていることが確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ホットストリップ法にPt箔ヒータを用いて、熱浸透率/熱伝導率測定を高温で行い、室温～1000℃での測定が可能であることを確認する。試料として、Fe2O3を主体とする酸化スケール付き鋼板を用いる。酸化スケールには成長しやすい面方位があるため、機器分析も合わせて実施する。
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| Causes of Carryover |
デジタルマルチメータを購入予定であったが、納期未定のため発注ができなかった。次年度はじめにデジタルマルチメータを発注する。
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