| 研究課題/領域番号 |
63470056
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
松下 和正 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80024610)
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| 研究分担者 |
小松 高行 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (60143822)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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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 |
6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
1989年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1988年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
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| キーワード | フッ化物ガラス / 粘度 / Fulcher粘度式 / Macedo-粘度式、 / 同心回転粘度計 / 貫入型粘度計 / 赤外用光学材料 / ファイバ-形成能 / Macedo-粘度式 / ガラス転移温度 / Macedo-Litovitz粘度式 / ファイバー形成能 |
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| 研究概要 |
フッ化物ガラスは新しい機能性ガラス、特に赤外用光学材料として開発が期待されている。このガラスの構造緩和や結晶化などの熱的安定性あるいはファイバ-形成能などを検討するためにはガラスの粘度測定が不可欠である。しかし従来までにフッ化物ガラスの粘性流動についてはほとんど報告されていない。そこで本研究でZrF_4-BaF_2を主成分とする系およびAlF_3-BaF_2-YF_3-CaF_2系については広い温度範囲に渡る粘度の測定を試みた。
まず回転型粘度計、粘度測定用ロ-タ-、粘度測定用白金坩堝および電気炉を組み合わせ、高温融液用粘度測定装置を組み立てた。融液中に浸したロ-タ-を一定速度で回転させ、ロ-タ-にかかるトルクを測定し、回転速度とトルクの関係より融液粘度を求めることができる。測定粘度範囲は0.15〜10^3CPである。電気炉は窒素またはアルゴン雰囲気にし、酸素を完全に除去できるようにした。またガラス転移温度近くの低温粘度は理学電機TMA装置にアタッチメントを取り付け、貫入法で測定した。これはガラス板にニッケル貫入ピンを一定荷重下で差込み、貫入速度と荷重の関係より粘度を求める方法で、10^7〜10^<11>Pの範囲の粘度を測定できる。
ガラス転移温度付近の粘度は温度が低くなるとともに急激に高くなった。昇温速度ゼロで求めたガラス転移温度での粘度はガラス組成に関係なく10^<12>Pa・sであることが明らかになった。ガラス転移温度から液相温度にわたる広い温度範囲にでの粘度は度はMacedo-Litovitz粘度式で表された。ただし流動単位が移動するに必要な活性化エネルギ-は温度の上昇とともに小さくなること、すなわち流動単位は温度が高くなるにつれて小さくなることが明らかになった。流動単位の変化の仕方は酸化物ガラスよりフッ化物ガラスのほうが激しいことも明らかになった。
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