2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25288111
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
廣田 健 同志社大学, 理工学部, 教授 (30238414)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 琢也 同志社大学, 理工学部, 教授 (60296754)
加藤 将樹 同志社大学, 理工学部, 教授 (90271006)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 溶融塩電解用電極 / スピネル型金属酸化物 / ヘルシナイト / 固相反応法 / 固溶体 / 磁気特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在まで溶融塩電解の分野では不溶性酸素発生電極は実用化に至っていない。そこで本申請者等は、高温における不溶性酸素発生電極としてスピネル構造を有する金属酸化物ヘルシナイト（FeAl2O4）に着目し、溶融塩中での導電性および耐久性の向上を目的として、FeAl2O4のFeイオンを化学量論値の1から若干増やした固溶体酸化物Fe1+δAl2O4セラミックスを合成した。出発原料の微粒子粉体のα-Fe2O3とγ-Al2O3をFe1+δAl2O4組成となるように秤量後湿式混合し、得られた圧粉体をN2-H2の混合ガス雰囲気下900°Cで6 h熱処理して単相のFe1+δAl2O4粉体を調製した。得られた仮焼粉体を再度、金型成形、冷間静水圧プレス(245MPa/1min)して圧粉体とし、1350°C-6 h、 N2-H2の混合ガス雰囲気下で焼結して単一相のセラミックスを作製した。さらに高密度化するために、熱間静水圧プレス(HIP: 1200°C/196MPa/ 2h/Ar)処理を行った。δを変化させるとセラミックスの電気抵抗率は1.46 x104 (δ=0)から4.46 x100 Ωm (δ=0.45)まで低下した。
そこで得られたFe1+δAl2O4セラミックスを陽極として、溶融フッ化物中での電解試験を行い、酸素発生電極としての特性を検討した。Fe1。25Al2O4電極では、ガス分析により電極上での酸素発生を確認、電解後、FeAl2O4の構造を維持していることから、電極の化学的安定性が確認された。一方、Fe1。40Al2O4電極では、電解後の重量変化が微小であるため、溶融塩に対する消耗耐性を確認できたが、電解後電極表面構造の変化が認められた。よって、Fe1。25Al2O4電極が非消耗性陽極材料としての利用可能性が示唆され、酸化物電極の有用性が確認された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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