| 研究課題/領域番号 |
01470057
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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 |
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 |
江島 辰彦 東北大学, 工学部, 教授 (80005206)
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| 研究分担者 |
遠藤 守 東北大学, 工学部, 助手 (30213599)
朱 鴻民 東北大学, 工学部, 助手 (40216148)
佐藤 讓 東北大学, 工学部, 助教授 (80108464)
山村 力 東北大学, 工学部, 助教授 (80005363)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| キーワード | ブリュアン散乱法 / 塩化亜鉛 / 音速 / ギガヘルツ / 粘弾性 / 緩和 / 溶融塩 / 吸収係数 |
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| 研究概要 |
溶融塩化亜鉛ZnCl2を対象に650〜1000Kの温度範囲でレーザ光ブリュアン散乱実験を行った。ブリュアンピークのシフト量、半値幅からギガヘルツ域における音速と減衰係数を決定した。この領域では、音速に大きな分散が生じ、それに対応して、吸収係数に極大値を示した。すなわち、ZnCl2融体では緩和周波数がギガヘルツ域に分布していることが判った。また、ZnCl2にNaCl,KClを添加し、ZnCl2-NaClおよびZnCl2-KCl二成分系についても、同様なブリュアン散乱実験を行った。その結果、NaClあるいはKClを添加すると音速の分散が生じる温度域が次第に低温にシフトする。すなわち、融体の緩和周波数には、温度の上昇とアルカリ金属の添加は同様な効果があることが分かった。これは温度の上昇とアルカリ金属の添加はいずれもZnCl2融体中の重合体の解離を促進するため、融体の緩和速度が速くなるからであると考えた。
次に、緩和に関する詳細な検討を行うため、ZnCl2-NaCl二成分系融体のブリュアンスペクトルの理論解析を試みた。HCl吹き込み、濾過さらに蒸留という過程を経て高純度に精製した試料を用いることによってレイリー成分(Rayleigh Component)を含む全周波数における散乱スペクトルを測定することに成功した。そのスペクトルについて、粘弾性理論で最適化処理により解析した。その結果、この二成分系のレイリーブリュアンスペクトルは単一緩和で記述することができることが分かった。融体の緩和時間は10^<-13>〜10^<-9>sに分布し、各組成については、ほぼアレニウス形の温度依存性を有する。NaCl濃度の上昇につれ、緩和時間は大幅に減少した。また無限低周波と高周波における音速の値もスペクトルの解析より得られた。無限低周波における音速V0は超音波域で測定された値と一致した。
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