2016 Fiscal Year Annual Research Report
Static and dynamic structural stability of methane hydrate under shear stress
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26287076
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
佐々木 重雄 岐阜大学, 工学部, 教授 (30196159)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久米 徹二 岐阜大学, 工学部, 教授 (30293541)
松岡 岳洋 岐阜大学, 工学部, 准教授 (10403122)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子性固体 / 光物性 / メタンハイドレート / 弾性定数 / 高圧力 / せん断歪 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石油代替エネルギー資源として注目されているメタンハイドレートの実用化研究が進む中，安全なガス産出に必要なメタンハイドレートの静的および動的な構造安定性は未だ評価されているとは言い難い。本研究課題では，せん断応力を印加することができる高圧アンビルセルを開発し，せん断応力下にあるメタンハイドレートの静的および動的な構造安定性，弾性的性質を明らかにすることを目的としている。
平成26-27年度では，せん断応力を印加することができる高圧アンビルセルの開発，ガスハイドレートの諸基礎物性情報を収集するためのメタン-オキセタン混合ハイドレートなどの静的弾性的性質を評価してきた。平成28年度においては，作製した高圧アンビルセルを用いて，せん断応力下のメタンハイドレートの (1) 相変化，分解挙動の顕微鏡観察，(2) 高圧ブリュアン散乱測定による弾性的性質，構造安定性の評価を行った。その結果を以下に示す。
(1) 0.4 GPaの圧力下で，メタンハイドレート単結晶に約0.3%までのせん断歪を与えながら，顕微鏡観察を行った結果，結晶に分解などの挙動は観察されなかった。(2) メタンハイドレート単結晶にせん断歪を与えながらブリュアン散乱測定を行った結果，0.4 GPaにおける弾性定数のせん断歪依存性から，静的な状態の弾性定数と有意な差を見出すことはできなかった。したがって本研究より，0.3%までのせん断歪では，メタンハイドレートの弾性的性質や構造安定性に影響を及ぼさないことが分かった。昨年度までの研究により，ガスハイドレートはプロパンなどのような対称性の低い分子が包接されている場合，弾性的性質に大きな変化を与えることが分かってきている。今後は，このようなゲストを含むガスハイドレートのせん断歪依存性およびより大きな動的歪を与えた場合の構造安定性を評価する必要がある。
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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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