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本研究ではフラックス融体中の窒素の分離化学的性質を知るために、製鉄用に用いられる塩基性フラックスから、ガラスに用いられる酸性フラックスの領域までの広い組成範囲にわたって、各種フラックス中への窒素の溶解度を調べた。前年度に引続き、CaO-SiO_2系フラックスについて調べるとともに、さらに、Cao-MgO-SiO_2系、BaO-MgO-SiO_2系フラックス中への窒素の溶解度についても測定を行った。測定は化学平衡法により行った。すなわち、所定組成のフラックスを坩堝に入れ、所定温度でN_2、Ar、CO分圧を制御したガスと平衡させたのち、フラックス中の窒素分析を行った。窒素溶解度におよぼすフラックスの組成依存性、酸素分圧、窒素分圧依存性、温度依存性を調べ、以下の知見を得た。
1.CaO-SiO_2系フラックス中へのフリ-ナイトライドイオンおよびインコ-ポレ-トナイトライドイオンの溶解度を1550℃で調べた。フラックスの塩基度が低い場合には、インコ-ポレ-トナイトライドイオンとして、塩基度の高い場合にはフリ-ナイトライドイオンとしてフラックス中に窒素が溶解することが明らかとなった。
2.1450℃でCaO-MgO-SiO_2系、BaO-MgO-SiO_2系フラックス中への窒素の溶解度の組成依存性を調べた。CaO/MgO、BaO/MgO=1の組成での窒素溶解度を比較すると、CaO-MgO-SiO_2系のほうがBaO-MgO-SiO_2系に比べて窒素溶解度は大きい。また、両者ともにSiO_2が増加しフラックスが酸性になると、フリ-ナイトライドイオンが減少し、インコ-ポレ-トナイトライドイオンが増加した。
3.種々のフラックスのナイトライドキャパシティ-を比較し、CaO-SiO_2系フラックスは他の系に比べ大きいナイトライドキャパシティ-を持つことがわかった。
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