| 研究課題/領域番号 |
62550481
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属製錬・金属化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
井口 泰孝 東北大学, 工学部, 教授 (90005413)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 熱量計 / 溶解熱 / 生成熱 / カロリメ-タ- / 化合物半導体 / セラミックス / カロリメーター |
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| 研究概要 |
エレクトロニクスに必要な機能材や極限条件での構造材として、化合物半導体やセラミックスなどがあり、これらの多くは複合化合物を主体としている。これらの新素材の安定性、製造の際の品質制御や合理的操業に必要な性質の一つに生成熱がある。しかしながら、現在の所これらのデ-タは非常に少ない。そこで本研究ではCalvet型の溶解熱熱量計を設計、製作し、種々の複合化合物の生成熱を溶解熱を実測することによって求めることを目的とした。
熱量計は熱容量が大きく、広い温度均一域を持つ加熱炉、銅製の均熱ブロック、熱量計セル、104対のアルメル-クロメル熱電対などからなる。
始めに、常温に於て熱移動及びパソコンによる熱量算出法の検討を行った。次に、昇温し、高温における、熱量計内の温度分布と熱移動を調べた。300℃での均熱ブロック内の温度分布は±1℃以内である。金属錫を溶融し、直接挿入型の内部ヒ-タ-へ一定電力を供給して得られた温度変化曲線を解析することにより常温における熱量算出法とそのプログラムが573Kにおいても有効であることを確認した。熱移動はNewtonの冷却の法則に従っており、左右のセルについて再現性の良い熱容量が得られた。
溶融金属錫に鉛を添加してその際の溶解熱を測定し混合熱を算出した。得られた結果はKleppaらの報告値とよく一致し、本熱量計により充分精度良く熱量測定が可能なことが確認された。
以上の2〜3jouleの精度を有する試作した溶解熱熱量計により溶融錫中へのIn、Ga、InP、GaAsの溶解熱を実測した。この測定値と熱力学デ-タを組み合わせることによりInP、GaAsの生成熱を導出した。得られた値はGaAsを除き従来の報告値と比較して非常によく一致している。
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