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2006 Fiscal Year Annual Research Report

非平衡メルトの熱輸送機構

Research Project

Project/Area Number 16360371
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

福山 博之  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (40252259)

Keywords電磁浮遊装置 / 熱物性 / シリコン / 交流カロリメトリー / 分光放射率 / 比熱 / 熱伝導率 / ステンレス鋼
Research Abstract

昨年度の液体シリコンの熱輸送特性(半球全放射率、比熱、熱伝導率)測定に引き続き、溶融ステンレス鋼(SUS304)の熱物性測定を行った。
1、磁場中でのステンレス液滴の挙動の観察
静磁場を重畳させた電磁浮遊炉内でステンレスを浮遊溶解し、液滴の状態を高速度ビデオカメラを用いて観察した。磁場の大きさを変えて、液滴の対流や振動に与える磁場の影響を調べた。
2、流カロリメトリー(固体)
チャンバー内を真空に保持し、コイル中央に設置した直系10mmの固体ステンレス球の試料について交流カロリメトリーを行い、熱輸送特性(半球全放射率、比熱、熱伝導率)を測定した。固体球上部からの種々の周波数に変調した半導体レーザー(波長808nm)を照射し、固体下部からの温度応答を放射温度計でモニターし交流カロリメトリーを行った。
3、交流カロリメトリー(液体)
高周波コイル中央に石英管を設置し,その中でステンレス鋼を浮遊溶解した.その液滴上部から、種々の周波数に変調した半導体レーザー(波長808nm)を照射し、液滴下部からの温度応答を放射温度計でモニターし交流カロリメトリーを行った。ステンレス融体の酸化を防ぎ,温度を制御するために,石英管下部からAr-H_2-He混合ガスを流し,ガス気流中で測定を行った.ガス気流中で実験を行ったため,半球全放射率の測定は断念し,比熱および熱伝導率の測定を試みた.得られた溶融ステンレス鋼の比熱には明確な温度依存性が認められなかった.また,熱伝導率の値は,静磁場の強度が大きくなるにつれて小さくなった.これは,静磁場によるローレンツ力が働き,流動を抑制したためである.真の熱伝導率を測定するためには,さらに大きな磁場強度を印加する必要があることが分かった.

  • Research Products

    (17 results)

All 2007 2006

All Journal Article (16 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 静磁場印加により対流を抑制した電磁浮遊SUS304融体に対するACカロリメトリー2007

    • Author(s)
      高橋 翔
    • Journal Title

      日本金属学会概要集

      Pages: 309

  • [Journal Article] 静磁場中での電磁浮遊SUS304融体への周期加熱レーザーカロリメトリー2007

    • Author(s)
      小畠秀和
    • Journal Title

      材料とプロセス Vol. 20

      Pages: 129

  • [Journal Article] Noncontact Measurement of Thermal Conductivity of Liquid Silicon in a Static Magnetic Field2007

    • Author(s)
      H.Kobatake
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett. Vol. 90

      Pages: 094102-1-3

  • [Journal Article] 静磁場印加電磁浮遊法による高温シリコン融液の熱物性値の測定2006

    • Author(s)
      塚田隆夫
    • Journal Title

      日本伝熱シンポジウム講演概要集 Vol. 1

      Pages: 283-284

  • [Journal Article] 電磁浮遊シリコン液滴内対流に及ぼす静磁場印加効果2006

    • Author(s)
      杉岡健一
    • Journal Title

      化学工学会概要集

  • [Journal Article] レーザーACカロリメトリーによる固体白金の熱物性値測定2006

    • Author(s)
      高橋 翔
    • Journal Title

      日本金属学会概要集

      Pages: 211

  • [Journal Article] シリコン融体の定圧モル熱容量,半球全放射率,熱伝導率の測定2006

    • Author(s)
      小畠秀和
    • Journal Title

      材料とプロセス 19〔4〕

      Pages: 853

  • [Journal Article] 静磁場を重畳した電磁浮遊液滴の熱容量,熱伝導率,放射率同時測定法の開発2006

    • Author(s)
      福山博之
    • Journal Title

      日本物理学会講演概要集 61〔2〕

      Pages: 654

  • [Journal Article] 高温融体の非接触ACカロリメトリー理論2006

    • Author(s)
      福山博之
    • Journal Title

      日本熱物性シンポジウム講演論文集 Y211

      Pages: 191-193

  • [Journal Article] 静磁場で対流を抑制したシリコン融体の非接触ACカロリメトリー2006

    • Author(s)
      小畠秀和
    • Journal Title

      日本熱物性シンポジウム講演論文集 Y212

      Pages: 194-196

  • [Journal Article] 溶融シリコンの非接触レーザーACカロリメトリー2006

    • Author(s)
      福山博之
    • Journal Title

      日本マイクログラビティ応用学会第22回学術講演会概要集 22

      Pages: A131

  • [Journal Article] 静磁場印加電磁浮遊技術による熱物性値測定法の数値解析による評価2006

    • Author(s)
      塚田隆夫
    • Journal Title

      日本マイクログラビティ応用学会第22回学術講演会概要集 22

      Pages: A132

  • [Journal Article] Establishment of Noncontact AC Calorimetry of High-Temperature Melts using Solid Platinum Spheres as a Reference2006

    • Author(s)
      H.Fukuyama
    • Journal Title

      16th Symposium on Thermophysical Properties

  • [Journal Article] Noncontact AC Calorimetry of Liquid Silicon with Suppressing Convections in a Static Magnetic Field2006

    • Author(s)
      H.Kobatake
    • Journal Title

      16th Symposium on Thermophysical Properties

  • [Journal Article] 静磁場と電磁浮遊による高温融体の新しい熱容量,放射率,熱伝導率同時測定法の開発2006

    • Author(s)
      福山博之
    • Journal Title

      まてりあ(日本金属学会会報) Vol.45,7月号

      Pages: 523-526

  • [Journal Article] 静磁場中非接触ACカロリメトリーによる溶融シリコンの熱容量,放射率,熱伝導率同時測定法の開発2006

    • Author(s)
      福山博之
    • Journal Title

      熱測定(日本熱測定学会) Vol.33,No.5

      Pages: 204-210

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高温融体導電材料の熱物性測定方法及び測定装置2006

    • Inventor(s)
      福山博之, 小畠秀和, 塚田隆夫, 淡路 智
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学, 公立大学法人大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特願2006-180330
    • Filing Date
      2006-06-29
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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