| 研究課題/領域番号 |
05555215
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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 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
今石 宣之 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (60034394)
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| 研究分担者 |
秋山 泰伸 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (10231846)
佐藤 恒之 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (80170760)
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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 |
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1994年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1993年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | CVD / モンテカルロ法 / 燃料電池 / イットリア安定化ジルコニア / ステップカバレッジ / 固体電解質 / スッテプカバレッジ / 熱CVD / 多孔質体 / 酸素イオン伝導膜 |
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| 研究概要 |
本研究で得られた主要な成果、未解決の問題点および今後の研究方針を列挙する。
1.有機金属錯体を原料とする減圧MOCVD法によるジルコニア、イットリアの単成分の熱CVD、両者の固溶体であるイットリア安定化ジルコニアの詳細モデル化を、実験とセミミクロ・マクロシミュレーションにより検討し速度パラメーターを決定した。
2.3次元の簡易モンテカルロ法のプログラムを開発した。ホール形状を微小なキューブで表わすことで3次元任意形状のホールを製作できその上への成膜形状をシミュレーションできるようになった。本コードで多孔質基板上のジルコニア、イットリアの成膜形状をシミュレーションできる。
3.他の酸化物系(Li20,Nb203,Zn0)のステップカバレッジを上述のプログラムで解析し、反応性付着確率が得られた。一般にこれらの酸化物系の付着確率は高温で大きく温度が下がるのと共に小さくなることを明らかにした。
4.以上の結果をもとに数知シミュレーションの結果、最も薄い膜で完全閉塞を得る方法として次のような操作法を提案した。
・高温成膜過程(付着確率が大きい)でホール開孔径を小さくし、そこで反応温度を下げ、低温成膜過程(付着確率が小さい)にして閉塞させる
本操作方法で薄い膜でホール内部での成膜量が少なくかつ、完全閉塞が達成されることが実験的にも確かめられた。
5.4.で示された操作法による最適条件については現在まだ探索中である。
今後、現在製作中である気密試験装置により上述の閉塞プロセスを使用して製作した膜の気密試験を行い、また実際に製作したイットリア安定化ジルコニア(YSZ)膜のイオン伝導率試験を行う予定である。
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