| 研究概要 |
前年度は低純度Hf(純度約98%)を対象に水素プラズマ溶解による高純度精製を検討し、Fe, Al等の低減化により、99.99%以上(Zr, O, N, Cは除く)のHfが得られた。そこで本年度はより高純度のHf(公称純度99.7% : Zr, O, N, C以外の不純物合計濃度は約100mass ppm)を原料に水素プラズマ溶解精製を試み、不純物の低減化が何処まで可能か、即ちどこまで本法でHfの高純度化が可能か検討した。その結果、プラズマガス水素組成の増加に伴い脱金属不純物は顕著に向上し、20%H_2+Arプラズマ溶解では、30mass ppm以上含まれたFe, Alは共に1mass ppm以下に、その他の金属不純物も数mass ppm→<0.1mass ppmに蒸発除去された。さらに、Hfと同族のTiも約20→<5mass ppmに減じることができた。その結果、金属不純物の合計濃度(Zr,O,N,Cを除く)は約100→<5mass ppmにまで低減でき、純度的には99.999%以上のHfが得られ、シンプルな精製法であるにも拘わらず、水素プラズマ溶解法が高純度Hfの製造法として優れていることが確認された。
他方、前年度Arプラズマ加熱・帯溶融がLa, Ceの高純度精製に有用なことを明らかにした。そこで本年度は、プラズマ生成ガスにH_2を加えた水素プラズマ加熱によるLa, Ceの帯溶融を試み、精製効果の向上を図つた。しかし、水素添加でプラズマアークが不安定になり、時に溶融帯からの騰沸が生じ、安定した帯溶融は困難であった。したがつて、希土類金属の帯溶融では水素プラズマは不適当で、Arプラズマ加熱が適しているという結論を得た。
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