| 研究課題/領域番号 |
16H04543
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
柴田 浩幸 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (50250824)
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| 研究分担者 |
助永 壮平 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (20432859)
太田 弘道 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (70168946)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ケイ酸塩融体 / ガラス / 熱伝導度 / 粘度 / ネットワーク構造 |
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| 研究実績の概要 |
アルミノケイ酸塩融体およびガラス中の陽イオンは、ネットワーク構造内部に存在する場合とネットワーク構造の切れ目に存在する場合があり、陽イオンの存在箇所と融体物性の相関関係の解明が多成分系ケイ酸塩融体やガラスの物性解明に繋がると考えられる。平成28および29年度の調査において、R2O-SiO2-Al2O3(R= Li, Na or K)系およびCaO-RxO-SiO2-Al2O3(R=Mg or K)系融体を対象とし、粘度および熱伝導度を評価した。また、CaO-Na2O-SiO2-Al2O3系ガラスの酸素-17核(17O)およびアルミニウム-27核(27Al)を対象とした核磁気共鳴分光(NMR)測定結果より、ガラス中のナトリウムおよびアルミニウムイオンの構造的役割を明らかにした。平成30年度は、(30-x)CaO-xR2O-55SiO2-15Al2O3(mol%)系において、R=NaまたはLiとした系について、液相線温度以上で溶融した試料(融体)を対象とした粘度測定を実施した。同融体の粘度は、CaOの一部をNa2Oで置換することにより上昇し、Li2Oで置換することにより低下することが見出された。また、同系過冷却液体についてもガラス転移温度近傍での粘度測定を実施した。ガラス転移温度近傍の温度域では、CaOをいずれのアルカリ金属酸化物で置換した場合も粘度が低下することが明らかになった。加えて、同系ガラスの27Al MAS NMR測定を行い、ガラス中のカルシウムおよびアルカリイオンの構造的役割を推測した。同系融体の粘度データおよび急冷ガラスのNMRスペクトル解析結果は、融体とガラス(室温)におけるアルカリイオンの存在箇所に違いがあることを示していた。本研究課題の成果報告として、学会発表(国内学会)を行った。同内容について国際会議での報告および論文投稿(国際誌)を準備中である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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