2009 Fiscal Year Annual Research Report
高速点火ターゲット用低密度材料とそのカプセル技術の開発
Project/Area Number |
08J05614
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
ヤン ハン Osaka University, レーザーエネルギー学研究センター, 特別研究員(PD)
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Keywords | 高速点火基礎実験 / 低密度カプセル / エアロゲル / 多孔質構造 / シングルネットワーク / ダブルネットワーク |
Research Abstract |
本研究はレゾルシノールとホルマリン(RF)重合時に反応体の比率と反応条件を変化した、低ポリマー濃度ゲル化を実現する。今までそのRFエアロゲルの最も低い密度は0.037g/ccであると算出できた。高粘度溶液はO/W/SOエマルジョン方法により薄膜カプセルが必要である。従来のレシノル、フォルムアルデヒド(RF)が使われてきたが、溶液としての粘度に限界があり、カプセルの壁厚は50-100μmとなった。反応体の比率の変化によりゲル化中O/W/SOエマルジョン製造最適な粘度(9×10^<-5>m^2/s)のRF溶液を得る。この高粘度RF溶液を使用して、カプセルの壁厚は20μmとなった。高速点火基礎実験用ターゲットの壁厚要求を満足させる。ゲルは超流体CO_2乾燥により溶媒アセトンを抽出し、エアロゲルとする。反応体比率と異なって、高分子チェーンがクロスリンク構造形成時に従来のRFエアロゲルにより小さくサイズ均一な孔があった。平均孔径は80±10nmである。以前のRFの平均孔径は120±10nmである。新20μmRFカプセルシェルの小さく多孔質構造は高速点火基礎実験の液体重水素と三重水素燃料担持へ応用する。エアロゲルターゲットの低密度化ために乾燥に収縮のメカニズムが明らかにした。収縮の制御ためにダブルネットワークゲル(DNゲル)が高速点火基礎実験用ターゲットの製造へ応用する。ダブルネットワークゲルがレゾルシノールとホルマリン(RF)重合時に直鎖の高分子Carrageenanゾルを入って、RFゲル化の後でカルシウムイオン(Ca^<2+>)外から浸透によりCarrageenanゲル化を実現する。そのダブルネットワークゲルに直鎖の高分子Carrageenanを含む、強度がシングルネットワークRFにより高くなる。エアロゲルが多孔質構造壊れずに強度の高いものになって、収縮の制御ができた。また、ダブルネットワークゲルの場合、生じた亀裂の周辺の応力が分散され、多孔質構造の均一性を高まる。ダブルネットワークゲルが高速点火基礎実験の液体重水素担持へ応用して、ウェイジターゲットを製造した。
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Research Products
(3 results)