|
本年度は、非常に高い製錬能を持つカルシウム-ハライド化合物融体の熱力学的性質の測定を行った。化学平衡法により、酸素との性質のわかっているジルコニウムとカルシウム系フラックスを平衡させることにより、フラックス中のカルシウムの活量を調べた。測定に用いたフラックスは、CaO_<satd.>-Ca-CaF_2系、CaO_<satd.>-Ca-BaF_2系、CaO_<satd.>-Ca-MgF_2系およびCaO_<satd.>-Ca-CaCl_2系である。
実験方法は以下の通りである。Zr薄片(15mm×10mm×1mm)約2gとカルシウム-ハライド系フラックス約6gをいれたCaOるつぼを鉄るつぼ中に密閉し、所定の温度(1373K〜1573K)で48時間平衡させた。実験終了後、試料を急冷してZrの表面を研磨、洗浄し、Zr中の酸素濃度を測定し、フラックス中カルシウムの活量をフラックス組成の関数として求めた。
CaO_<satd.>-Ca-CaF_2フラックスでは、X_<Ca>/(X_<Ca>+X_<CaF2>)が0.80以下でCaF_2が飽和し、Caの活量は0.77で一定となった。陰イオンを塩素としたCaO_<satd.>-Ca-CaCl_2系フラックス中Caの活量は、CaO_<satd.>-Ca-CaF_2系フラックスに比べ、わずかに小さい。CaO_<satd.>-Ca-BaF_2系フラックスはX_<Ca>/(X_<Ca>+X_<BaF2>)が0.66以下でBaF_2が飽和することがわかった。そのときのCaの活量は0.48であった。CaO_<satd.>-Ca-MgF_2系フラックスはX_<Ca>/(X_<Ca>+X_<MgF2>)が0.50のとき、Caの活量は0.14まで下がった。
また、この測定値とフラックスの構造のモデルから求めた活量の計算値とを比較検討した。
以上のように、カルシウム-ハライド系フラックス中カルシウムの活量をフラックス組成の関数として得ることができた。
|
