| 研究課題/領域番号 |
02555139
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小林 明 大阪大学, 溶接工学研究所, 助教授 (70110773)
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| 研究分担者 |
羽原 康裕 日本金属工業, 研究開発本部, 係長
平田 好則 大阪大学, 工学部, 講師 (00116089)
吉川 孝雄 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (00029498)
黒田 敏雄 大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (00107096)
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| キーワード | プラズマ溶解・製錬 / ガストンネル型 / 大出力プラズマジェット / 高温・高エネルギ-密度 / アルミニウム / チタン / 熱移行率 / 溶解効率 |
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| 研究概要 |
1.ガストンネル型大出力プラズマジェットの工学的応用のため、ガスダイバ-タ-ノズルを大きくし、作動ガス流量を半分にしたタイプにおいても、ト-チ内での熱損失が小さく、プラズマジェットの熱効率として、約70%の非常に高い値が得られている。
2.ガストンネル型プラズマジェットを用いて金属材料に対する照射実験を行ない、エネルギ-収支に注目してその物理現象を調べるとともに、熱移行率等の特性を求めた。この場合、水冷銅版を用いた実験では、P=20kwのときプラズマジェットから材料への熱移行率として30mmの距離で、20%の値を得ている。
3.ガストンネル型プラズマジェットによるアルミニウムの溶解実験を行ない、材料への入熱に対するアルミニウムの溶解効率は、材料とプラズマト-チとの距離が小さいほど、またプラズマへの入力が大きいほど、増大することを確認した。現在の実験条件では溶解効率はL=30mm、P=25kwのとき入熱の約30%であるが、この値を増大させる方策を検討中である。
4.プラズマ還元による直接製錬についての基礎実験として、アルゴンプラズマによりアルミニウム合金を溶解し、アルミニウム合金中の不純物の組成を溶解前後で比較したが、それらの組成にほとんど変化がないので、今後、水素や窒素混合のプラズマを用いて実験を進める予定である。
5.チタンのプラズマ溶解については、真空チャンバ-中で窒素プラズマによりチタンを溶解させ、TiNの合成を試みているが、溶解後のチタン表面に10μmの高硬度(ビッカ-ス硬さ2000)のTiN層を確認している。今後、溶解チタン全体をTiNの組成にすることを検討している。
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