精密フッ素処理技術を用いた金属材料の表面構造制御と液体ナトリウムの濡れ性への影響

Control of the surface structure of Fe metal using a surface fluorination skill and its effect on wettability of liquid Na

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

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

液体ナトリウムは優れた伝熱流動性を有することから、熱媒体技術への実用化を目指した研究開発が長年行われている。特に液体ナトリウム冷却高速炉の冷却材として利用している。高速炉には超音波を利用したナトリウム中可視化装置や流量計やナトリウム中水素計など計測装置があり、そのセンサー表面でのナトリウムとの濡れ性が計測性能に影響する場合がある。そのため高速炉の機器開発の性能向上を目指すうえでも濡れ性は重要な因子である。本研究では、精密フッ素化処理技術を用いた金属および合金材料の表面改質を行い、表面上に存在する酸化皮膜の破壊挙動とフッ化物表面層の形成に伴う液体ナトリウムとの反応メカニズムを解明することで、濡れ性制御に関する課題解決を試みた。その結果、フッ素ガスを用いた鉄金属表面層の形状や粗さが制御できることと、それに伴い液体ナトリウムとの濡れ性が制御できることを見出した。

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