| 研究課題/領域番号 |
13554013
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
固体地球物理学
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
桂 智男 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (40260666)
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| 研究分担者 |
米田 明 岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (10262841)
伊藤 英司 岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (00033259)
西川 治 岡山大学, 固体地球研究センター, 研究機関研究員
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
14,200千円 (直接経費: 14,200千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2001年度: 9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
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| キーワード | 多重アンビル装置 / レオロジー / マシニングセンター / ワズレアイト / リングウッダイト / ペロフスカイト / 弾性定数 / 熱膨張 / 圧力発生 / 高圧 / マントル遷移層 / 熱膨張率 / 6方圧しプレス / 立型マシニングセンター / 自動工作 / 焼結ダイヤ / セラミック / 圧媒体 / NC言語 |
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| 研究概要 |
本科学研究費補助金により導入した立型マシニングセンターにより、超高圧実験用高硬度セラミックスパーツの自動作成法の開発を行った。マシニングセンターは金属を加工するように設計されているので、様々な工夫を施すことにより、10ミクロンの精度で高硬度セラッミクスパーツを自動作成することに成功した。また、多面体圧媒体を作成するプログラムを製作した。
多重アンビル型装置の発生圧力を、超硬アンビルを用いて34GPaまで、焼結ダイヤモンドアンビルを用いて63GPaまで引き上げた。
六方圧し多重アンビル型装置において、アンビルのひとつに穴を開け、そこからマイクロピストンを挿入して試料を変形させる実験を試みた。まず、穴あきアンビルは強度が低いので、アンビルの形状を最適化することにより、最高耐圧力を4GPaまで引き上げた。次に、アルミナの棒をダミー試料とし、高温高圧下で試料を変形させ、マイクロピストンの荷重から、試料に作用している差応力の見積もりを可能にする実験技術の開発を試みた。しかし、本研究期間内では十分な精度で差応力の見積もりを可能にすることには成功しなかった。
マントル鉱物のレオロジーに関して以下のような知見を得た。(1)Mg_2SiO_4ワズレアイトの弾性率と剛性率の温度依存性は、-0.0175(3)GPa/Kと-0.0159(1)GPa/Kである。(2)Mg_2SiO_4リングウッダイトの弾性率と剛性率の温度依存性は、-0.0193(9)GPa/Kと-0.0148(3)GPa/Kである。(3)MgSiO_3ペロフスカイトの弾性率と剛性率の温度依存性は、-0.029(2)GPa/Kと-0.024(1)GPa/Kである。(4)マントル遷移層下部でのリングウッダイトの熱膨張率は、2.6×10^<-5>/Kである。(5)マントル遷移層上部でのワズレアイトの熱膨張率は、3.2×10^<-5>/Kである。
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