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仲原 魁人*; 川田 理央*; 入澤 恵理子; 上田 光敏*; 河村 憲一*
no journal, ,
Zr酸化皮膜を利用した酸素センサーの開発において、Zr酸化皮膜成長に伴う酸素吸収により、正確な酸素濃度測定ができないことが問題となる。この課題を解決するために、Zrの活量を下げ酸化皮膜成長を抑制する合金元素としてZr-Cu合金系に着目した。本研究ではZr-35Cu(Zr
CuとZr
Cu
の2相共存合金)における高温酸化挙動を検討した。その結果、今回検討したZr-Cu合金ではZrOの成長抑制はできないことが明らかとなった。
林 優作*; 上田 光敏*; 河村 憲一*; 入澤 恵理子; 小松 篤史; 加藤 千明; 大久保 成彰
no journal, ,
高温の液体鉛ビスマスによる腐食からステンレス鋼を保護するためには、表面に保護性の酸化皮膜を形成させる必要がある。液体鉛ビスマス中の酸素濃度が低下し、保護性酸化皮膜がステンレス鋼表面から消失するような場合を想定し、金属酸化物の還元・酸化現象を利用した抵抗変化型センサを考案した。本報告では、作製したセンサの動作原理を実験的に確認すると共にその応答性を評価した。
大東 純*; 上田 光敏*; 河村 憲一*; 入澤 恵理子; 小松 篤史; 加藤 千明
no journal, ,
ジルコニウム合金の高温酸化皮膜を固体電解質に用いた酸素センサ開発として、合金上のジルコニア酸化皮膜成長速度を抑制することを目的に、ジルコニウムにニッケルを添加した合金を検討した。本研究ではジルコニウム-ニッケル合金の高温酸化挙動を評価した。アルゴンに1%酸素を添加した混合ガス中で873Kで酸化させ、純ジルコニウムとの酸化速度の違いと生成した酸化皮膜の性状の相違との関係について、酸化皮膜の断面像とともに比較し、考察した。酸化速度は、純ジルコニウムの場合と比較し同等かもしくは僅かに大きくなる傾向を示した。また酸化皮膜が分厚くなりボイドが生成する箇所が確認され、亀裂も発生していた。本結果からは、合金中のジルコニウムの活量を下げ酸化速度を低下させるような傾向は確認できなかった。
入澤 恵理子; Utami, L.*; 加藤 千明; 上田 光敏*
no journal, ,
Type 316 austenitic stainless steel (SS) is one of the candidate structural materials for Lead-bismuth alloy cooled reactors. One of key issues in the development of liquid LBE cooled reactors is the corrosion of structural materials such as stainless steel in LBE. In this study, the oxidation behavior two kinds of type 316 SS in LBE with saturated oxygen concentration were investigated in this study. In low carbon type 316 SS, the fast intergranular oxidations were observed over the whole surface after the corrosion test in LBE at 803K, however, the fast intergranular oxidation was not observed on 316 extra-high purity (EHP) SS. The stainless steel with high purity, like EHP alloys, seems to have high resistance to the fast intergranular oxidation in LBE.
大東 純*; 上田 光敏*; 河村 憲一*; 入澤 恵理子; 小松 篤史; 加藤 千明
no journal, ,
ジルコニウム合金の高温酸化皮膜を固体電解質に用いた酸素センサ開発として、合金上のジルコニア酸化皮膜成長速度を抑制することを目的に、ジルコニウムにニッケルを添加した合金を検討した。本研究ではジルコニウム-ニッケル合金の高温酸化挙動を評価した。その結果、ガス雰囲気中の酸素ポテンシャルが低下すると、純ジルコニウムの場合と全く違い、大幅に酸化速度が増大することがわかった。ジルコニウム-ニッケル合金の場合では、酸化皮膜中に金属Niが存在するため、酸化皮膜中の電子伝導が大きく、酸素分圧が低い雰囲気中でも酸素イオン伝導が律速因子となるためであると考察された。
大東 純*; 河村 憲一*; 上田 光敏*; 入澤 恵理子; 小松 篤史
no journal, ,
ジルコニウム合金とその酸化皮膜を酸素センサへ応用することを目的とし、Zr-63 at.%Al、Zr-39 at.%Al、Zr-31 at.%Y合金の高温酸化実験を行った。これらの合金の酸化挙動を観察し、また、酸化抑制が確認できた合金に関してはその酸化皮膜の起電力測定を行い、酸化物イオン伝導性を検討した。Zr-39 at.%Al、Zr-31 at.%Y合金については、合金化による酸化ジルコニウム成長速度の抑制効果は見られなかった。一方、Zr-63 at.%Al合金については、薄く均一で緻密な酸化ジルコニウム皮膜が形成した。この酸化皮膜について既知の酸素濃度のガス中で起電力測定を行ったが、想定される起電力よりも小さく,酸化物イオン伝導性は十分とは言えなかった。
入澤 恵理子; 小松 篤史; 大久保 成彰
上田 光敏*; 河村 憲一*; 林 優作*; 山口 周*
特願 2020-062404 
公開特許公報
【課題】四酸化三鉄などの金属酸化物の皮膜の状態を簡便に評価・モニターするためのセンサを提供すること。 【解決手段】金属酸化物薄膜と、該薄膜上に設置された電極対を含むセンサであって、電極間に電流を流し、該薄膜上の環境変化に基づく金属酸化物薄膜の還元による電極間の電気抵抗変化を検知することを特徴とする、センサ。