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金属基複合材料のクローズドリサイクルプロセス

研究課題

研究課題/領域番号 14350398
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

藤澤 敏治  名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 教授 (20115629)

研究分担者 佐野 浩行  名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 助手 (50314050)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2003年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2002年度: 10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
キーワード複合材料 / リサイクル / フラックス / アルミニウム / 強化剤 / NaCl-KCl / フッ化カリウム / クローズド / SiC / Al_2O_3 / KF / 粒子強化
研究概要

金属基複合材料は,優れた特性を示す一方で,母材と強化材の分離が非常に困難であるという,リサイクルの観点からは決定的な欠点を持ち合わせている。本研究では,Al基複合材料を対象として,水溶性フラックスを用いたクローズド・リサイクルプロセスの開発を目指し,以下の知見を得た。
Al-SiC系複合材料に対し,種々の塩化物系フラックスにより処理を行ったところ,NaCl-KCl-KF系フラックスを用いることにより,強化材のSiCがほぼ100%回収でき,回収Al合金の内部・表面ともにSiC粒子が認められない,再利用可能な大きな塊状で回収することができた。
次に,回収した母材,強化材,フラックスに対して,再利用の観点から性状を調査した。
回収Al合金:フラックス処理による組成の変化は見られず,また,内部や表面にSiC粒子は認められないことから,様々な用途に再利用が可能であることが分かった。
回収SiC粒子:K_2NaAlF_6やAl_2O_3が不純物として共存し,前者については,NaOH溶液により分解させ,NaF, KFとして回収しフラックスに再利用できる。また,後者については,処理中の溶湯の酸化が原因であるため混入抑制は難しく,除去方法について今後検討していく必要がある。
回収フラックス:少量のフッ化物を添加することで再利用できることが分かった。
また,実操業を想定して最適処理条件を検討したところ,複合材料およびNaCl-KCl系フラックスが溶解した後にKFを添加する方法をとることにより,1mass%よりも少量のKF添加で,複合材料をAl合金とSiC粒子に完全に分離することが可能であることが分かった。
以上の検討結果を基に,Al基複合材料に対するクローズド・リサイクルプロセスフローを作成した。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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