| 研究課題/領域番号 |
01850011
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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 |
応用物性
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
真下 茂 熊本大学, 工学部, 助教授 (90128314)
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| 研究分担者 |
貞廣 孟史 東芝タンガロイ(株), 研究所, 主幹
山家 すすむ 東芝タンガロイ(株), 超高圧製品部, 部長
西田 稔 熊本大学, 工学部, 助教授 (90183540)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1991
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| キーワード | 遠心力 / 沈降 / 拡散 / 超高速回転 / 凝縮系物質 / 加速度場 / 原子濃度 / 材料プロセス |
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| 研究概要 |
凝縮系物質中の遠心力による原子や分子の拡散は液体中のマクロ粒子のものを除いて基礎研究もほとんど行われていないのが現状である。筆者は1988年に平均場近似法に基づく沈降拡散現象の非線形理論を提案し、遠心力によって凝縮媒体中で高濃度でも原子の拡散が起こることを示した。本研究は凝縮系物質内での原子や分子の拡散を実際に実現するために、最大で100万gを越える超高加速度場を高温下で発生できるこれまでに類のない超遠心機(超高加速度場発生装置)を開発し、新しい物質プロセス法を探ろうとするものである。ここでは10万g以上の加速度場を超高加速度場と呼ぶ。このために平成元年度にエアタ-ビン型モ-タ-とスクリュ-型コンプレッサ-を用いた超高速回転装置を製作し、10万回転以上の回転を達成した。平成二年度は実際に回転試料容器を装着して短時間ではあるが空気運転により15万回転以上の回転を実現した。そのために、高温・高速回転に耐えられるチタン合金製の試料内径が40mmの回転試料容器と外熱式の加熱装置およびカバ-などを製作した。平成三年度はコンプレッサ-にジェットエンジン型燃焼器を付加して、燃焼運転により22万rpm以上の回転を達成することに成功した。これによって、100万g以上の超高加速度場を実現したことになる。また、加熱装置、カバ-などを改造して試料温度を50から300度C程度までの間で制御できるようにした。さらに、金ーインジウム系で100ー160度C、16万rpm(最大57万g程度)8時間程度の遠心力処理の予備実験を行い、沈降現象によると考えられる金の分布を確認することができた。一方、筆者が提案した理論を用いて二成分・三成分系の拡散の解析を行い、沈降拡散とその応用について議論した。
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