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2020 年度 研究成果報告書

難還元性酸化物の硫化と溶融塩電解還元を利用した金属粉末の製造技術開発

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03434
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属・資源生産工学
研究機関北海道大学

研究代表者

鈴木 亮輔  北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (80179275)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード硫化物 / 酸化物 / 塩化カルシウム / 溶融塩電解 / 二硫化炭素 / ガス硫化 / 溶融塩還元 / チタン
研究成果の概要

酸化物を硫化物へ高速に、かつ安価に硫化する方法を開発した。炭素と硫黄ガスの組み合わせ、もしくは二硫化炭素液体からの気化ガス、を高温の酸化物に作用させ、各種の酸化物をいずれも硫化物に転換出来た。実験条件をさだめ、品質を向上させる策を講じた。さらに申請者が開発した酸化物の直接還元(OS法)にヒントを得て、硫化物を金属に還元する溶融塩電解還元を行い、金属粉末を得た。Ti, Ta, V, Pb, Biの硫化物の金属Caによる還元に成功した他、その還元反応を溶融塩中でも同様に生じさせることに成功した。

自由記述の分野

材料熱化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

酸化物のみならず硫化物を溶融塩中で還元して金属粉末を得た。これはCaCl2もしくはLiClを主成分とする浴が強い還元性を持つことで統一的に説明できる。20年来の議論であったFFC法とOS法の二つの機構の論争に決着がつく結果である。
硫化物から還元することで不純物の少ない高純度金属が得られ、市販純度のTiが高効率で得られたほか、Ta, V, Pb, Biが製造できることが実証された。

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公開日: 2022-01-27  

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