| 研究課題/領域番号 |
18K14036
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 (2019)
北海道大学 (2018) |
|---|
研究代表者 |
夏井 俊悟 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (70706879)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | 高温融体 / コロイダルメタル / 溶融塩電解 / 電気化学 / 流体力学 / その場観察 / 高速顕微鏡観察 / 熱移動 |
|---|
| 研究成果の概要 |
高温金属融体の界面と分散相の動的な振る舞いについて、サブミリ秒スケールでの詳細な追跡を試みました。特に、Ar雰囲気中823Kにおける溶融LiCl-CaCl2共晶融体中で、電位制御されたMo作用極上の電流応答と界面形態を時々刻々追跡したところ、電析液滴群の周囲には特徴的な分散相のネットワーク構造が自発生成することを発見しました。固体表面上の2融体界面流動の運動方程式を近似的に解きました。局所的な電解反応界面の不均一性によってこのようなセル状流れが生成する可能性があることを示しました。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
溶融塩(塩化物、酸化物など)中に分散する液体金属の挙動を知ることは、鉄、チタンなど多くの金属生産において共通、かつ経済的にも非常に重要です。高温溶融塩中の動的現象理解は容易ではありませんが、本研究では、電気化学的に制御された電極表面での高速顕微鏡による観察、電位・電流応答、流体力学解析など多角的な試みを実行し、様々な系でミリメートル以下かつミリ秒以下スケールでの考察を可能としました。特定の溶融塩中では、電析した合金液滴群の周囲にユニークな分散相ネットワーク構造が生成することを発見しました。界面の不均一性が生み出すセル状流れが、マイクロスケールでの混合を促進するかもしれません。
|
