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鉄シリケート融体の広温度域における粘性挙動に及ぼす鉄イオン酸化状態の影響

研究課題

研究課題/領域番号 25420792
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関東北大学

研究代表者

助永 壮平  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (20432859)

連携研究者 金 炅滸  東北大学, 多元物質科学研究所, 教育支援者 (30733589)
研究協力者 Daniel Neuville  パリ地球物理学研究所, 教授
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードケイ酸塩融体 / 粘度 / 鉄イオン / 鉄シリケート融体 / ガラス転移温度 / レドックス / 酸化物ガラス / 高温融体物性 / 鉄シリケートスラグ / 過冷却液体
研究成果の概要

酸化ナトリウムを含有する鉄シリケート融体の粘度に及ぼす鉄イオンの酸化状態(二価または三価)の影響について調査した。粘度およびガラス転移温度の測定結果から、融点以上~ガラス転移温度近傍の幅広い温度範囲において、酸素分圧が高く三価の鉄イオンが多い試料の方が高粘度となることがわかった。Raman分光分析の結果は、今回対象とした試料中において、三価の鉄イオン(Fe3+)の一部は、network formerとして挙動していることを示しており、三価の鉄イオンの増加による粘度上昇は、シリケートアニオンの重合度が上昇したためと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] パリ地球物理学研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural role of alkali cations in calcium aluminosilicate glasses as examined using oxygen-17 solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Sohei Sukenaga, Koji Kanehashi, Hiroyuki Shibata, Noritaka Saito, and Kunihiko Nakashima
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions B

      巻: 47 号: 4 ページ: 2177-2181

    • DOI

      10.1007/s11663-016-0689-7

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of CaO/SiO<sub>2</sub> Ratio on Surface Tension of CaO–SiO<sub>2</sub>–Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>–MgO Melts2015

    • 著者名/発表者名
      Sohei Sukenaga, Tomoyuki Higo, Hiroyuki Shibata, Noritaka Saito, Kunihiko Nakashima
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 55 号: 6 ページ: 1299-1304

    • DOI

      10.2355/isijinternational.55.1299

    • NAID

      130005077657

    • ISSN
      0915-1559, 1347-5460
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of CaO/SiO2 Ratio on Surface Tension of CaO-SiO2-Al2O3-MgO Melts2015

    • 著者名/発表者名
      Sohei SUKENAGA, Tomoyuki HIGO, Hiroyuki SHIBATA, Noritaka, SAITO, and Kunihiko NAKASHIMA
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 6

    • NAID

      130005077657

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Potassium Oxide Addition on Viscosity of Calcium Aluminosilicate Melts at 1673-1873 K2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Higo, Sohei Sukenaga, Koji Kanehashi, Hiroyuki Shibata, Takeshi Osugi, Noritaka Saito and Kunihiko Nakashima
    • 雑誌名

      ISIJ International

      巻: 54

    • NAID

      130004694556

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Viscosity and structure of alkali iron silicate melts with a variety of iron oxidation state2016

    • 著者名/発表者名
      Sohei Sukenaga, Daniel Neuville, Pierre Florian, Noritaka Saito, Kunihiko Nakashima, and Hiroyuki Shibata
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミノシリケート融体の粘度に及ぼすCa-Mg置換の影響2015

    • 著者名/発表者名
      金炅滸・助永壮平, 金橋康二, 柴田浩幸
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第169回春季講演大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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