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角田 淳弥; 柴田 大受; 武藤 剛範*; 三橋 雅彦*; 佐藤 昌宏*; 山下 良*; 坂場 成昭
no journal, ,
一般に黒鉛は、気孔率20%程度の多孔質材であるため、黒鉛の特性は、気孔の形状及び体積分布に大きく依存する。高品位黒鉛の量産化に向けては、黒鉛特性のバラツキをより少なくする生産手法を確立することが不可欠であるが、そのためには、まず黒鉛特性を簡易的に把握する手法を確立する必要がある。従来、黒鉛の特性は気孔率で予測してきたが、黒鉛特性のバラツキをより少なくし、高精度で予測するためには、さらに小さな因子をパラメータとして黒鉛特性を予測する必要がある。そこで、より高精度に黒鉛特性を把握するため、著者らは、黒鉛に含まれる開気孔と閉気孔に着目し、2次元画像及び3次元画像を用いて気孔の形状及び体積分布を解析することにより特性を予測してきた。本研究では、3次元X線CT画像を用いた開気孔率及び閉気孔率の解析から得られた結果を水銀ポロシメータによる測定結果と比較することにより、水銀ポロシメータによる測定の有効性を確認した。その結果、3次元X線CT画像と水銀ポロシメータによる開気孔率測定結果は、開気孔は気孔率が大きくなるに連れて大きくなり、閉気孔はほぼ一定であった。しかし、水銀ポロシメータによる閉気孔率の測定結果は画像解析による結果よりも最大で5%大きくなった。今後、水銀ポロシメータで開気孔率を高精度で測定できるようにするため、画像解析結果との相関を定量的に明らかにする。
角田 淳弥; 柴田 大受; 武藤 剛範*; 三橋 雅彦*; 佐藤 昌宏*; 山下 良*; 坂場 成昭
no journal, ,
黒鉛材料は、黒鉛減速、ヘリウムガス冷却炉である高温ガス炉の炉内構造物として使用される。高温ガス炉は、高温のヘリウムガスを取り出すことが可能で、受動的な固有の安全性を有していることが特徴である。超高温ガス炉(VHTR)は、第四世代原子力システムの中でも最も有力な候補の一つである。VHTRの炉心最高温度の評価においては、黒鉛の熱伝導率は最も重要な特性の一つであるため、数多くの研究者が黒鉛の熱伝導率に関する研究成果を発表している。黒鉛は20%の気孔を含む多孔質材料であり、熱伝導率は気孔の形状及び分布に強く依存する。そのため、熱伝導率をそれらの関数として評価することが重要である。発表では、黒鉛の熱伝導率を、水銀ポロシメータによって測定した開気孔及び閉気孔で評価した結果を報告する。また、開気孔及び閉気孔に基づく黒鉛の熱伝導率の予測手法について議論する。
角田 淳弥; 柴田 大受; 三橋 雅彦*; 武藤 剛範*; 佐藤 昌宏*; 山下 良*; 坂場 成昭
no journal, ,
従来、黒鉛の特性は気孔率で予測してきたが、黒鉛特性のばらつきをより少なくし、高精度で予測するためには、さらに小さな因子をパラメータとして黒鉛特性を予測する必要がある。そこで、黒鉛に含まれる開気孔と閉気孔に着目し、2次元画像及び3次元画像を用いて黒鉛の気孔分布を解析し、黒鉛の熱特性を予測する手法を開発した。本研究では、気孔分布の解析結果及びそれに基づき作成した予測式により求めた熱伝導率の値と実験結果を比較した結果を報告する。
三橋 雅彦*; 武藤 剛範*; 佐藤 昌宏*; 角田 淳弥; 柴田 大受; 坂場 成昭; 山下 良*
no journal, ,
現在、新日本テクノカーボンと日本原子力研究開発機構が共同で開発を進めている大口径シリコン引上げ装置用大型等方性黒鉛においては、物性のバラツキを従来サイズと同等、もしくはより小さくする必要がある。黒鉛の物性は気孔性状の影響を受けるため、本研究では改良に向けた最初のステップとして水銀ポロシメーターを用いた気孔解析を行った。