| 研究課題/領域番号 |
05555180
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
嵐 治夫 東北大学, 工学部, 教授 (80006155)
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| 研究分担者 |
清水 良祐 愛宕物産株式会社, ラマンシステム部, 部長
成島 尚之 東北大学, 工学部, 助教授 (20198394)
井口 康孝 (井口 泰孝) 東北大学, 工学部, 教授 (90005413)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
14,200千円 (直接経費: 14,200千円)
1994年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1993年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
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| キーワード | 高温酸化 / 高温ラマン / 顕微ラマン / Fe-Si合金 / Al-Mg溶湯 / 高感度迅速ラマン散乱測定 / SiO-B_4C複合セラミックス / Al,Ag-Hg合金 / 酸化皮膜 / 鉄-シリコン合金 |
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| 研究概要 |
本研究ではレーザラマン分光法を非破壊で局所領域の分析が可能であるという特色に着目し、さまざまな雰囲気における耐熱金属材料の高温における酸化挙動を"その場"観測できる迅速顕微ラマン測定装置の開発を行うことを目的とした。
本研究では、焦点距離64cmのトリプルモノクロメータとCCD型の光検知器を組み合わせて超高感度迅速ラマン散乱測定装置を開発した。この装置の開発しは国内外にで先駆的なものであり、耐熱金属の酸化過程の研究へ適用し、種々の雰囲気ガス中で時間分解しながら"その場"で酸化挙動の素過程をミクロな立場から明らかにできるようになった。
開発した超高感度迅速ラマン散乱測定装置を用いて、Fe-6.5mass%Siの純O_2、純CO_2雰囲気中、1073Kでラマンスペクトルの"その場"測定を行うことにより、純O_2、純CO_2雰囲気中での酸化機構の違いは、表面SiO_2層の酸素欠陥濃度の差によることを明らかにした。また、溶湯表面の酸化皮膜が鋳造時の問題となっているAl、Al-Mg合金について酸化機構の解明にも開発した装置を使用した。Al、Al-Mg合金溶湯においてはこれまで報告されている最高温度よりも高い1273Kで"その場"観測を行うことに成功した。その結果、Al-1mass%Mgが最も激しく酸化が進行し、それは初期に形成されるMgO皮膜の量に依存することがわかった。
本研究において開発した超高感度迅速ラマン散乱測定装置を用いて金属の酸化過程を"その場"観測することにより、従来困難であった1273Kにおけるラマン散乱スペクトルの"その場“観測が初めて可能となり、このシステムが高温における金属の酸化機構の解明に有効であることが明らかにされた。
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