| 研究概要 |
15.1 各種材料の熱力学・輸送特性の計算
高分子材料PMMA, PE, POM, PTFEを対象として温度300-30000Kまでの広い範囲にわたって粒子組成をGibbsの自由エネルギーを最小化させる手法により計算した。ここではC, H, Oが含まれる材料については,47種類のC, H, Oからなる粒子を考慮した。PTFEの場合については,C, F,からなる粒子を考慮した。さらに,質量密度,比熱,エンタルピーといった熱力学特性を計算により求めた。また,衝突断面積の文献調査を行い,データを収集した。得られない衝突断面積については,剛球体モデルを適用して衝突断面積を見積もった。これらと粒子組成のデータから導電率,熱伝導率,粘性係数および放射係数といった輸送特性を求めた。
15.2 高分子材料パウダ供給量調整実験
熱プラズマに高分子材料を混入するには,材料をパウダ化し,これをパウダ供給器によりガスとともに供給することが必要である。このため,パウダを一定割合で熱プラズマに供給するために最適な実験条件をあらかじめ得ておかなければならない。そこで,上記パラメータ(パウダの粒径,パウダ供給器のモータ回転数,ガスフローレイト,背圧)を様々に設定し,それぞれの材料パウダにおける供給量の各パラメータ依存性のデータを実験的に得た。材料として,各種プラスチックPTFE, PMMA, PE, PET, PAおよびPOMを考えている。
15.3 高分子材料パウダ供給量調整実験
熱プラズマに高分子材料を混入する場合には,固体から液体さらには気体へと相転移し,その際,潜熱により熱プラズマに多大な影響を及ぼす。一方,蒸発された高分子材料ガス自身も熱プラズマに影響を与えるものと考えられる。そこで,まずAr誘導熱プラズマに,固体ではなく,気体のCO_2+H_2混合ガスを投入し,その投入量依存性,あるいはCO_2+H_2混合比依存性を実験的に調べた。実験においては,分公的手法を用いた。その結果CO_2+H_2の混合がAr誘導熱プラズマに与える影響を整理できた。
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