| 研究課題/領域番号 |
62850126
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属加工
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
大橋 照男 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (70024263)
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| 研究分担者 |
加藤 隆之 東京窯業株式会社, 研究所, 主任
三輪 謙治 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (30110266)
武津 典彦 名古屋工業大学, 工学部, 講師 (80029355)
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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 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1988年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1987年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | 水素センサー / 固体電解質 / 化学センサー / プロトン伝導 / 混合伝導体 / 水素分析 / 迅速分析 / 濃淡電池 / 高温型プロトン導電体 / アルミニウム / 固体電気化学 / 伝導機構 |
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| 研究概要 |
本研究は最近日本で発見された新しいタイプの高温型プロトン導電性固体電解質であるSrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-δ>を電解質とした水素濃淡電池を溶融アルミニウム中の水素分析に応用するための基礎研究である。本研究を進めるには、まず、特性のそろった固体電解質を安定に製造することが必要であり、製造管理の意味からも、この新しい電解質について部分電気伝導度、輸率などの物性値の測定技術を確立する必要があった。これらの点については、報告にみられるように、予め計画した成果が得られ、安定した製造技術の確立がなされた。また、その伝導機構についても、電気伝導度の雰囲気依存性、水素濃淡電池の起電力の測定、水素濃淡電池の直流分極実験、水素の溶解度の測定などにより、酸素分圧が比較的高い条件においては、その機構をほぼ解明することができた。水素センサーの構造としては予め予定した濃淡電池型のほかに、標準極を必要としないタイプとして、直流分極型センサーを考案し、その性能について調べた。濃淡電池型センサーの起電力と両極の酸素ポテンシャル、水素ポテンシャルとの関係については、詳細な検討を気相を用いて行った。この報告に対しては、日本金属学会により昭和63年度論文賞が与えられた。ついで、溶融アルミニウムへの浸漬実験を行った。雰囲気を水素雰囲気とした実験室的な研究では、気相に対して行ったものとほぼ同じ結果が得られ、化学的 安定性についても良好であることが認められた。しかし、実操業に近い大気中の条件 では、その起電力は雰囲気の変化に対しても不敏感となた、再現性のある結果は得ら れなかった。以上のことから、当初の目的を達成するには極低酸素分圧下での伝導機 構と電解質界面での酸化膜の生成および界面での水素および酸素の挙動についての基 礎研究がさらに必要であることが明かとなった。
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