2021 年度研究成果報告書

アーバンマインの高度利用による資源循環・環境調和型高清浄・機能材料の創成

研究課題

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研究課題/領域番号	18H03405
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
研究機関	富山大学
研究代表者	小野英樹富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (30283716)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード	循環性元素 / リサイクル / 相互作用
研究成果の概要	溶融Fe中におけるSnとMo, B, Ni, Ti, Nb間、溶融Fe-18Cr中におけるSnとMo, B, Ni, Ti, Nb間ならびに溶鉄中CuとM (Mn, Cr)間、SnとMn間の相互作用係数を測定し、溶鉄中循環性元素の挙動を把握するために必要な熱力学データベースを確立した。さらに、希土類元素の熱力学データとしてLaの脱酸、脱硫平衡を測定し、LaとM (O, S) 間の相互作用係数を得た。得られた熱力学データを用いて凝固界面における晶析出反応の解析を行い、Laの添加量によって晶出物の種類と量を制御可能なモデルの構築を行った。
自由記述の分野	金属生産、環境材料、リサイクル
研究成果の学術的意義や社会的意義	溶鉄中循環性元素と合金・遷移金属元素間の熱力学データの確立を行った。本成果により、鋼中循環性元素濃度の上昇が鋼中の合金元素の活量に及ぼす影響の把握が可能となる。したがって、循環性元素の無害化ならびに高価な合金元素添加量の精緻制御が可能となる。さらに、近年熱力学諸量はデータベースとして利用され、凝固・熱処理時の現象解明にも用いられ、溶鋼ならびに凝固過程において生成する晶・析出物の種類と量の制御が可能となる。これらの成果を鉄源として鉄スクラップの使用比率の向上へ活用することにより、製鉄プロセスにおける省資源、省エネルギー、炭酸ガス排出削減が期待される。