固体・液体状態の金属、塩、フラックスの密度連続測定および密度に関する物性的研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61470058
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 飯田 孝道 大阪大学, 工学部, 助教授 (70029247)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 喜多 善史 大阪大学, 工学部, 助手 (80029115) ; 森田 善一郎 大阪大学, 工学部, 教授 (80028969)
• Keywords: 密度 / 固体・液体連続測定 / 温度依存性 / 間接アルキメデス法 / 金属・合金 / 物性 / 原子番号 / ポテンシャルの反発指数

Research Abstract

各種材料の密度は、その製造プロセスにおいて、また材料として使用する際にも必要となる重要な物性であり、他の物性に比べて一段と正確な数値が要求されている。本年度は、間接アルキメデス法を用いて、固体・液体GaーIn合金系の密度を連続的に測定するとともに、密度について物性論的な検討を加えた。得られた知見、成果は次のとおりである。
1.GaーIn合金の等温密度は、固体および液体のいずれも、加成性から若干正に偏倚する。液体におけるこの結果は、61年度で報告した細管膨張計法によるものと異なるが、気泡や酸化物の存在に起因する誤差は間接アルキメデス法の方が小さいので、本測定結果の信頼性が高い。
2.測定誤差は、計測学的な誤差と冶金学的な誤差(試料中の酸化物や気泡などの存在に起因する誤差)に分けることができる。間接アルキメデス法の計測学的な誤差は、約0.17%である。冶金学的な誤差を定量的に評価することは困難であるが、試料中の酸化物や気泡の除去に努めることが重要である。十分注意して測定すれば、間接アルキメデス法の相対誤差は、0.2%程度と考えられる。
3.高温における適当な密度基準液が得られるならば、高温下での間接アルキメデス法による密度の測定誤差は、基準液の密度の測定誤差と同程度と考えられる。
4.液体金属の密度の温度依存性は、原子番号に対して周期的な変化を示す。固体で体心立方構造を有する金属の密度の温度依存性は小さく固体で稠度構造を有する金属の密度の温度依存性は大きい。
5.液体金属の密度の温度依存性は、原子間ポテンシャルの反発指数と原子量の平方根との積に比例する。
6.低融点金属・合金の密度についても、従来の測定精度は十分なものではなく、すべての金属・合金の密度を再測定する必要がある。

Research Products

• [Publications] 飯田孝道: 日本金属学会誌.
• [Publications] 飯田孝道: 日本金属学会誌.
• [Publications] 飯田孝道: 高温学会誌.