2016 Fiscal Year Research-status Report
多成分系ガラスにおけるアルカリ金属-レアメタル複合濃縮相の生成メカニズムの解明
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26740041
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
岡田 敬志 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (30641625)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 鉛ガラス / 酸化鉛 / 還元反応 / 反応時間 / ナトリウムの移動度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度の目的は、ガラス中アルカリ金属の移動度を追跡することである。当初計画では、電気化学測定によって移動度を評価する予定であったが、年度内における分析手法の確立が難しかったため、以下の手法に変更して評価を行った。
まず、溶融時間を30分、60分、120分と変化させながら、鉛ガラスを還元溶融（1000℃）してガラス産物を得た。このとき、ガラス融液の冷却速度も変化させた（ガラス中Ｎａの移動度が異なれば、冷却速度の変化によってガラス中Ｎａの濃縮速度が異なると考えた）。組成が類似していても、還元溶融時間が変化することによって、ガラスからのＮａ溶出量が変化することを確認した。
次に還元溶融に加え、700℃、2hの分相処理を行った。産物表面のＮａ濃縮相をＳＥＭ－ＥＤＳで分析した。その結果、溶融時間が60分では産物表面のNa/Si比が2.6であったのに対し、溶融時間が30分ではNa/Si比が0.96であった。このようなNa濃縮度の違いは、ガラス中Naの移動度に起因するものと考えられる。さらに分相処理産物を水処理することによって、Naの溶出量を調べた。その結果、溶融時間が変化することでNa溶出量が異なっていた。溶出液中NaとSiの比をとると、溶融時間60分のとき、Na/Siが最も高かった。これは分相処理によってNa濃縮が促進されたことを意味する。上記のように定性・定量分析によって、分相処理におけるNa濃縮レベルに違いがあることが分かった。ガラス組成が類似していても、このような濃縮レベルに違いがあることから、ガラス中Naの移動度の違いによるものと結論づけた。
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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
当該年度の目的は、ガラス中アルカリ金属の移動度を追跡することである。電気化学測定による移動度評価を完了することはできなかったが、様々な処理条件でガラスを処理し、それによるガラス中ナトリウムの溶出量変化を詳細に追跡ができた。これらの知見の中から、組成が類似していても、ガラス中Naの移動度に違いがあることを見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度における研究により、還元溶融時間によって、組成が類似していてもガラス中Naの移動度が変化することが分かった。そして、Naの移動度が高くなる条件を見出すことができた。今後は、電気化学的な分析を加えて、多面的にデータを評価するとともに、レアメタルを含むガラスを分相処理することで、相分離した相へのレアメタルの移行率を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
平成28年度は計画通りの執行ができ、また初年度（平成26年度）に生じた計画額と使用額の差額分を執行するため、技術調査のための出張などを行ったが、差額分をすべて執行するには至らなかったため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
基礎データ集積のための実験数を増やし、それに伴う消耗品（ルツボ、薬品）の購入費に当てる。
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