フッ素ガス処理による鉄の液体ナトリウム濡れ性の制御

Wettability control of iron by liquid sodium using fluorine gas treatment

浪江 将成 ; 岡 涼太郎*; Kim, J.-H.*; 米沢 晋*; 斉藤 淳一  

Namie, Masanari; Oka, Ryotaro*; Kim, J.-H.*; Yonezawa, Susumu*; Saito, Junichi

液体Naは核分裂により発生した中性子を減速・吸収しづらい、液体である温度範囲が広い、熱伝導率が高いために効率的に熱輸送が可能である等の理由から、高速炉の冷却材として利用されている。現在、高速炉の主要な構造材料として液体Naに対する耐食性の良いSUS304等の鉄系合金が使用されている。液体Naと接触する材料表面は熱交換器における熱伝達効率の向上や超音波による計測技術の性能向上のための親液的な濡れ性が要求される部位と、配管やバルブ中の液体Naを残留させないための疎液的な濡れ性が要求される部位がある。しかしながら、現状は要求に応える濡れ性(表面状態)にはなっていない。本研究ではフッ素ガスを用いた直接フッ素化により材料の表面自由エネルギーを操作し、材料の液体Naに対する濡れ性を制御することを検討した。フッ素ガスは材料の形状に影響を受けずに材料表面と均一に反応するため、追加処理のみで寸法を変化させること無く表面改質が可能である。

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