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本研究では製鉄用フラックスに用いられる塩基性から、ガラスに用いられる酸性の領域までの広い組成範囲にわたって各種フラックス中への窒素の溶解度を含むその熱力学的性質およびフラックス融体中の窒素の存在形態を調べることを目的とした。
平成2年度に引続き、B_2O_3の酸性酸化物にLi_2O、Na_2O、Rb_2O、Cs_2O、CaO、BaO、Al_2O_3、La_2O_3、Y_2O_3などの酸化物を添加し、各種溶融フラックス中の窒素の溶解度を測定した。窒素の溶解度の測定は化学平衡法によった。すなわち、黒鉛坩堝に所定組成のフラックスを溶融し、BNを共存させるかもしくは窒素ガスにより、所定温度で窒素分圧を制御した雰囲気下で平衡させた。平衡後、フラックス中の窒素を分析し、窒素溶解度のフラックス組成および温度依存性を調べた。
塩基性酸化物をB_2O_3に添加すると、添加量がある程度まではBN溶解度、すなわちナイトライドキャパシティ-は増加し、さらに塩基性酸化物を添加すると溶解度は減少した。Al_2O_3、Y_2O_3、La_2O_3の添加によりBNの溶解度は減少したが、SiO_2添加による溶解度減少ほどではなかった。また、B_"O_3ー塩基性酸化物系のBNの溶解度は温度と共に増加した。
これらの結果から、B_2O_3系フラックスへの窒素の溶解度の熱力学について考察を行い、オキシナイトライドガラス製造に適したフラックス系を検討した。
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