導電体を介した反応(EMR)制御によるチタンの新しい製造プロセス

• 研究課題/領域番号: 09750806
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属生産工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岡部 徹 東北大学, 素材工学研究所, 助手 (00280884)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円); 1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: チタン / 反応制御 / 還元プロセス / レアメタル / 熱力学 / 精練 / 電気化学 / マグネシウム / 塩化物

研究概要

チタンの還元反応における電子やイオンの動きの重要性を実験的に立証し、その反応メカニズムを解明することにより反応生成物の析出形態や部位の関連を明確にした。具体的には、チタンのマグネシウム還元反応メカニズムの解析に焦点を絞り、金属生産プロセス原理の微視的理解に必要な新しい手法の確立に主眼を置き、金属熱還元おけるEMR(Electronically Mediated Reaction)すなわち「導電体を介した反応」の重要性を実験的に定量化し、電子の移動経路と析出メカニズムを解明した。基礎実験の具体的例としては、原料と還元剤の投入部位間の電極電圧を測定することにより還元反応の電気化学的特性を測定し、外部電流をモニタすることによりチタンの還元反応におけるEMRの割合を測定した。さらに、原料投入部位の電極に付着した析出物を観察することによってERと析出形態との関係を定量的に検討した。以上要するに、申請者が独自に開発した導電体を介した反応(EMR)制御によるチタンの新しい製造プロセスの確立を目的とした基礎的研究を行い、反応浴の溶融塩の組成や温度を制御し積極的にEMRを制御することによって金属熱還元プロセスを連続化する新しい概念および手法を開発した。