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新酸化防止剤の開発:粉砕・分散機と超音波振動・分散機を組み合わせることにより、実験室規模(約5kg/日)の酸化防止剤の分散装置を開発した。この分散装置を用いて、Al_2O_3、SiO_2、ZrO_2を主成分とする新酸化防止剤を水溶液に安定分散することができた。酸化防止剤を安定分散したサスペンションは、固体分含有率が最大35mass%、そのうち最大6mass%の非酸化物(炭化物、ほう化物、窒化物微粉末)を添加でき、また、粘度が0.15Pa・s以下、1ヶ月沈殿・ゲル化しない特性を有するため、多孔質カーボン材料への含浸に適用できることを確認した。
酸化防止膜の形成:多孔質グラファイトに上記の分散液を含浸・コーティングさせて、グラファイト材料の表面と内部の微細孔の表面に酸化防止膜を形成させた。ほう化物、炭化物等の添加によって、酸化防止膜の緻密性、グラファイトとの密着性を向上することができた。
グラファイト製品の耐酸化性の向上:上記のファインセラミックス膜の形成によって、空気中、1400℃でグラファイト電極棒試料の酸化率を60%以上低減することができた。
今後の展開:今後、今までの成果をもとに、酸化防止剤とグラファイトとの高温化学反応、界面物理化学的性質をより深く究明すると共に、含浸・コーティング技術を適正化することをとおして、より高温において、高温プロセス用グラファイト材料の耐酸化性を更に向上する技術を開発する。
実機テストを通し、製品化を目指す。
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