雰囲気酸素分圧と活量の影響を考慮した合金融体の表面張力挙動

• 研究課題/領域番号: 24760617
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 金属生産工学
• 研究機関: 千葉工業大学
• 研究代表者: 小澤 俊平 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (80404937)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 表面張力 / 高温融体 / 酸素活量 / 金属融体 / 電磁浮遊法 / 高温金属融体 / 合金融体 / 酸素分圧

研究成果の概要

電磁浮遊炉を用いて，酸素活量を考慮した純金属融体および合金融体の表面張力を，従来よりも広い温度範囲で測定した．その結果，一定濃度のH2混合ガス中では，純金属融体の表面張力がくびれ型の温度依存性を示す場合がある事を発見した．また酸素活量が比較的大きいと，ブーメラン型の温度依存性を示す事を，高融点金属で初めて実測した．さらに表面張力を温度と酸素活量の関数として記述した．
また二元合金では，表面張力が低い元素が表面偏析し，系全体の表面張力を低下させると思われたが，Fe-Si合金融体では，表面張力の低いSiの添加量が多い方が，表面張力が高くなることを示した．これはSiの脱酸効果の為である事が示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] Influence of Oxygen Adsorption on Surface Tension of Molten Nickel Measured under Reducing Gas Atmosphere (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, S. Takahashi, N. Watanabe, and H. Fukuyama
  • 雑誌名: International Journal of Thermophysics 巻: 35 号: 9-10 ページ: 1705-1711
  • DOI: 10.1007/s10765-014-1674-5
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of Oxygen Partial Pressure on Surface Tension of Molten Type 304 and 316 Stainless Steels Measured by Oscillating Droplet Method Using Electromagnetic Levitation (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, K. Morohoshi, and T. Hibiya
  • 雑誌名: ＩＳＩＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ 巻: 54 号: 9 ページ: 2097-2103
  • DOI: 10.2355/isijinternational.54.2097
  • NAID: 130004694565
  • ISSN: 0915-1559, 1347-5460
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surface Tension Measurements of 430 Stainless Steel (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Choe, H. G. Kim, Y. Jeon, H. J. Park, Y. Kang, S. Ozawa, J. Lee
  • 雑誌名: ＩＳＩＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ 巻: 54 号: 9 ページ: 2104-2108
  • DOI: 10.2355/isijinternational.54.2104
  • NAID: 130004694566
  • ISSN: 0915-1559, 1347-5460
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of Oxygen Partial Pressure on Surface Tension of Molten Type 304 and 316 Stainless Steels Measured by Oscillating Droplet Method using Electromagnetic Levitation (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, K. Morohoshi, and T. Hibiya
  • 雑誌名: ISIJ international 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Surface Tension of Molten Metal under Reducing Gas Atmosphere in Microgravity Condition during Parabolic Flight ― Attempt to control oxygen partial pressure ― (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, N. Takenaga, T. Inoue, Y. Takei, T. Hibiya, A. Mizuno, and M. Watanabe
  • 雑誌名: Int. J. Microgravity Sci. Appl. 巻: 31 ページ: 11-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] 溶鉄の表面張力測定に及ぼす試料蒸発の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋優，小澤俊平，福山博之，渡辺直行
  • 雑誌名: 熱物性 巻: -
  • NAID: 10031185811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of oxygen partial pressure on the marangoni flow of molten metals (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hibiya and S. Ozawa
  • 雑誌名: Crystal Research and Technology 巻: 48 号: 4 ページ: 208-213
  • DOI: 10.1002/crat.201200514
  • 査読あり
• [学会発表] 酸素雰囲気を制御した環境下における粘性を考慮した液滴振動解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邉匡人，小野寺健太，水野章俊，小澤俊平
  • 学会等名: 日本マイクログラビティ応用学会
  • 発表場所: イーグレひめじ（兵庫県姫路市）
  • 年月日: 2014-11-28
• [学会発表] 雰囲気酸素分圧依存性を考慮した銅および銀融体の無容器表面張力測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村大，武井悠翔，工藤優，小澤俊平
  • 学会等名: 日本マイクログラビティ応用学会
  • 発表場所: イーグレひめじ（兵庫県姫路市）
  • 年月日: 2014-11-28
• [学会発表] 電磁浮遊法による高温チタン融体の表面張力測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 工藤優，小澤俊平
  • 学会等名: 鉄鋼協会2014年秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 溶融銅の表面張力に対する温度と雰囲気酸素分圧の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西村大，小澤俊平，武井悠翔
  • 学会等名: 鉄鋼協会2014年秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 溶融アルミニウムろう材の表面張力 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小澤俊平，長坂拓実，西谷克樹，山吉知樹，柳川裕
  • 学会等名: 鉄鋼協会2014年秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] Influence of oxygen partial pressure of measurement atmosphere on surface tension of molten copper (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, Y. Takei, T. Inoue, S. Takahashi, and H. Fukuyama
  • 学会等名: 20th European Conference on Thermophysical Properties
  • 発表場所: university of Porto（ポルトガル）
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] Surface tension of high temperature metallic melts: Perspective shift from space to earth (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hibiya and S. Ozawa
  • 学会等名: The Fourth International Conference on The Characterization and Control of Interfaces for. High Quality Advanced Materials
  • 発表場所: ホテル日航倉敷（岡山）
  • 招待講演
• [学会発表] Surface tension of High Temperature Metallic Melts Measured by Oscillating Droplet Method using Electromagnetic Levitation
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, S. Takahashi, and Y Takei
  • 学会等名: International Symposium on Interfacial Joining and Surface Technology
  • 発表場所: Osaka Univ. (Osaka)
• [学会発表] Surface Tension of Molten Nickel Measured under Gas Phase Equilibrium of Ar-He-H2-H2O Mixtures
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, S. Takahashi, Y. Takei, and H. Fukuyama
  • 学会等名: The 10th Asia Thermophysical Properties Conference
  • 発表場所: Eamada Plaza hotel (Jeju)
• [学会発表] Surface Tension of Molten Nickel Measured by Oscillating Droplet Method using Electromagnetic Levitation under Well Controlled Oxygen Partial Pressure
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, S. Takahashi, Y. Takei, and H. Fukuyama
  • 学会等名: Symposium on European Low Gravity Research Association
  • 発表場所: (foyer paolo VI) Vatican City
• [学会発表] Surface Tension Measurement of Molten Metals using Zirconia Oxygen Pump
  • 著者名/発表者名: Y. Takei, S. Ozawa, S. Takahashi, N. Watanabe, M. Watanabe
  • 学会等名: Symposium on European Low Gravity Research Association
  • 発表場所: (foyer paolo VI) Vatican City
• [学会発表] ニッケル融体の表面張力に対する雰囲気酸素分圧の影響
  • 著者名/発表者名: 小澤俊平，高橋優，武井悠翔
  • 学会等名: 第34回熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 富山県民会館 (富山)
• [学会発表] ジルコニア式酸素ポンプを用いた低酸素分圧下における金属高温融体の表面張力測定
  • 著者名/発表者名: 小澤俊平, 高橋優, 武井悠翔, 渡辺直行，渡邊匡人
  • 学会等名: 日本マイクログラビティ応用学会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ（福岡）
• [学会発表] 電磁浮遊法によるFe-Si合金融体の表面張力
  • 著者名/発表者名: 小澤俊平，高橋優，児玉真二，石田欽也
  • 学会等名: 第３３回熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（大阪）
• [学会発表] The Influence of a Reducing Gas Atmosphere on the Temperature Dependence of Surface Tension for Molten Metals
  • 著者名/発表者名: S. Ozawa, S. Takahashi, N. Watanabe, H. Fukuyama, and M. Watanabe
  • 学会等名: 18th symposium on thermophysical properties
  • 発表場所: University of Colorado Boulder （アメリカ）
  • 招待講演