1986 Fiscal Year Annual Research Report
超音波励振機能をもつ高純度金属微粒子生成用熱プラズマ炉の試作
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61850047
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鬼頭 幸生 名大, 工学部, 教授 (00023044)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 公 富士電機超高圧電力研究所, 主幹研究員
松村 年郎 名古屋大学, 工学部, 講師 (90126904)
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| Keywords | 金属微粒子 / 超音波応用 / アーク応用 / 熱プラズマ応用 |
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| Research Abstract |
この研究の目的は高気圧,大電流アークの10,000Kに達する高温度によって金属あるいは酸化物の素材棒を部分的に溶融させながら、これを超音波によって励振することによって液状微粒子を形成し、そのまま固化させて素材の微粒子を効率よく形成する手法を開発するとともに、それに適したプラズマ炉を試作しようとすることにある。
(1)プラズマ・トーチの試作:当初陰,陽極を一体とした形成を試みたが、対象を金属に限れば素材を陽極、トーチを陰極とし周辺に気流を流すことによりアークを安定させる方式が素材の加熱に有効で、トーチ軸を水平に、素材軸をトーチ先端を中心にして135度方向に支持し、先端をトーチで加熱した。
(2)超音波による励振:周波数15KHz,出力600Wの超音波発振器と、これに接続する振動子ユニットとを本補助金により購入した。周波数可変のものがなく予備的な電磁振動方式においてあまり高い必要はないと結論し15KHzを選定した。振動子は駆動部とこれに連結するホーンとからなり、素材を含めた機械的共振系で使用する。
(3)金属微粒子の発生状況:銅は0.1〜0.03mmφの、鉄は0.2〜0.08mmφのいずれも極めて良好な球状微粒子,アルミニウムは0.1〜0.18mmφの球形に加えて一部水滴状の微粒子を得ることができた。その時のアーク電流25A,アーク長40mm,風量120l/分である。微粒子生成量は電流16Aから直線的に増加し、40Aで1分当たり12gに達する。生成量最大となる最適風量,アーク長がある。
(4)本年度の実験により、従来行われているように素材を高速回転させ遠心力によって溶融金属を飛散させることなく、静止型の金属微粒子形成の目途が立ち、来年度更に発展させたい。
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