2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of on-site optical-emission spectrometric apparatus for sorting of scrapped metallic materials by their minor-alloyed elements
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26281044
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
我妻 和明 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30158597)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 鋼スクラップ / 高度循環利用 / レーザー誘起プラズマ発光分光分析法 / 元素分析 / 鋼種判別 / ステンレス鋼 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最終年度にあたり、作製したレーザー誘起プラズマ発光分析装置により、シングルパルス照射時のステンレス鋼中のクロム及びニッケルの迅速定量を検討した。これは高級鋼のスクラップ選別にあたり最も重要と考えられる課題である。
検量線の作成のため、ステンレス系標準試料としてオーステナイト系ステンレス8種類(JSM M200)及びフェライト系ステンレス（JSM M202）を供試試料としてレーザープラズマ励起発光スペクトルを取得した。測定波長は十分な発光強度、及び鉄からの発光線との分光干渉の程度を考慮し、クロムに関して425.435nm、427.480nm、428.972nm、及び、396.369nm、369.974nm、397.666nm、及び398.389nmとした。これらの発光線に関して、前者3スペクトル線の遷移は上位準位が2.9eV程度、下位準位が0eVの共鳴線であるのに対し、後者の遷移は上位準位が5.6eV程度、下位準位が2.5eV程度の非共鳴線である。またニッケルに関しては共鳴線である341.476nm、及び非共鳴線である440.154nmを発光線として選択した。なお、検量線はオーステナイト系標準試料に関してはクロム及びニッケルの両方を、フェライト系ステンレス試料に関してはクロムのみを選択した。それぞれの発光線のピーク面積比を標準試料中の原子比に対してプロットし、検量線を作成した。各試料に対する測定は連続で3回行い、各測定点の誤差範囲に対する相対標準偏差は概ね10%以下程度であった。NiI 440.154nmを除き、各検量線は2次関数によりフィッティングされ、その決定係数R2はおおよそ0.9-0.95程度であり、ステンレス鋼の鋼種判別に利用できることがわかった。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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