| 研究課題/領域番号 |
18K04798
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
長谷川 将克 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (40335203)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 固相 / 包接化合物 / 精錬スラグ / 脱硫反応 / クロム含有高合金鋼 / スピネル型化合物 / 活量 / 溶体モデル |
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| 研究成果の概要 |
従来金属精錬スラグでは反応速度向上のため、いかに液相を生成させるかに注目されてきたが、本研究課題では積極的な固相活用を目的に、「固相を用いた比較的低温における脱硫反応」、「クロム含有高合金鋼の溶製に向けた固相の熱化学的特性」、「反応解析のための溶体モデル構築」、「高温で使用可能な脱ハロゲン・脱硫材料の開発」を行った。CaO-Al2O3系包接化合物はCaO-Al2O3-CaF2系液体スラグよりも硫黄吸収能が高かった。包接化合物薄膜を試作した。CaO-SiO2-Cr2O3系化合物のGibbsエネルギーの測定値は状態図と矛盾しなかった。スピネル型化合物と液相スラグに適用できる溶体モデルを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酸化物とCu-Fe-S合金を平衡させるサルファイドキャパシティ（Cs）の測定法を確立した。本手法より金属Fe共存のCaO-SiO2-FeO系のCsを測定し、復硫反応を解析した。
緻密な球形のCaO-Al2O3系包接化合物へ吸収した硫黄量を拡散方程式で解析して硫黄の拡散係数を算出した。拡散係数は液相より劣るが微粉化により低温での脱硫反応促進の可能性を見出した。金属微粒子を分散させた包接化合物薄膜は脱ハロゲン・脱硫材料の他、選択的ガス透過膜としての応用も考えられ、脱炭素社会に向けて研究を継続する予定である。
スピネル型化合物に適用する正則溶体モデルとシリケート構造を考慮した液相スラグモデルを構築した。
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