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中道 勝; 金 宰煥; 米原 和男
Fusion Engineering and Design, 88(6-8), p.611 - 615, 2013/10
被引用回数：35 パーセンタイル：92.96(Nuclear Science & Technology)核融合原型炉の早期実現を目指した幅広いアプローチ(BA)活動において、高温下の安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)の製造技術開発の一環として、ベリライドの微小球製造プロセスを新たに開発した。ベリライド合成手法としては、従来法である熱間等方加圧法や鋳造法などでは、均質な材料が得られず、工程も複雑であり、ベリライドの合成すら困難であった。今回は、ベリライド合成にプラズマ焼結法を適用することにより、簡便に脆くないベリライドを合成することに成功した。プラズマ焼結法は、原料粉末にパルス電流を負荷することによって材料表面を活性化(清浄)し、焼結性を向上させる手法であり、これにより表面酸化層などの不純物を除去でき、脆くない焼結体を形成できる手法である。そして、プラズマ焼結製のベリライドを用いて、回転電極法により目標形状である直径1mmの微小球製造にも成功した。
中道 勝; 金 宰煥; 若井 大介; 米原 和男
Fusion Engineering and Design, 87(5-6), p.896 - 899, 2012/08
被引用回数：8 パーセンタイル：52.49(Nuclear Science & Technology)DEMO reactors require advanced blanket functional materials of neutron multiplier that have higher stability at high temperature. Development of advanced neutron multiplier has been started between Japan and the EU in the DEMO R&D of the International Fusion Energy Research Centre (IFERC) project as a part of the Broader Approach activities. Development of beryllides as advanced neutron multiplier has been started. In this study, it reports on the trial synthesis results of beryllides by a plasma sintering method and a high-frequency heating method. The plasma sintering method, one of the sintering process, results in starting powder particle surface activation that enhances powder particle sinterability and reduces high temperature exposure. Plasma sintering is a non-conventional consolidation process and has some advantage such as easy process and low impurity level compared with existing HIP method. From the result of the sintering test, it is assumed that the beryllides could be directly synthesized by the plasma sintering method from mixed powder particles of Be and Ti at a lower temperature than melting point. In this report, trial synthetic results of beryllides by a melting process using high-frequency heating method will be also present.
中道 勝; 米原 和男; 若井 大介
Fusion Engineering and Design, 86(9-11), p.2262 - 2264, 2011/10
被引用回数：24 パーセンタイル：85.64(Nuclear Science & Technology)Advanced neutron multipliers with lower swelling and higher stability at high temperature are desired in pebble bed blankets, which will give big impact on the DEMO design such as the blanket operating temperature. Development of beryllium intermetallic compounds (beryllides) as advanced neutron multiplier has been started. In this study, it reports on the preliminary results of beryllides synthetic using a plasma sintering method. The plasma sintering results in starting powder particle surface activation that enhances powder particle sinterability and reduces high temperature exposure. In this report, trial synthetic results of beryllides such as Be
Ti, BeV, BeW, BeZr and other beryllides will be also present.
中道 勝; 米原 和男
Journal of Nuclear Materials, 417(1-3), p.765 - 768, 2011/10
被引用回数：43 パーセンタイル：94.46(Materials Science, Multidisciplinary)Advanced neutron multipliers with lower swelling and higher stability at high temperature are desired in pebble bed blankets. Beryllides are the most promising advanced neutron multipliers. However, beryllide is too brittle. The establishment of the fabrication technique for beryllides is a key issue. In this study, it reports on the preliminary results of beryllide synthetic using a plasma sintering method. The plasma sintering results in starting powder particle surface activation that enhances powder particle sinterability and reduces high temperature exposure. Preliminary sintering test of TiAl intermetallic as an alternative material of beryllide was carried out. The formations of Ti-Al intermetallics were identified. From the result of this preliminary sintering test, it is assumed that the intermetallic compound as beryllide could be directly synthesized by the plasma sintering method from mixed powder particles of Be and Ti at a lower temperature than melting point.
中道 勝; 米原 和男; 西谷 健夫
Proceedings of 9th IEA International Workshop on Beryllium Technology (BeWS-9), p.16 - 20, 2009/09
Development of beryllium intermetallic compound (beryllide) as advanced neutron multiplier has been started as a part of the Broader Approach activities. The beryllium handling facility where fabrication of beryllide is planned will be installed in the DEMO R&D building at Rokkasho, Japan. The specifications of processing and testing devices were fixed, and the basic data of these devices was obtained for the licensing of the beryllium handling facility. The beryllide fabrication devices are the key components of the beryllium handling facility. Preliminary sintering test of TiAl intermetallic as an alternative material of beryllide was carried out using mixed with Ti and Al powders. The formations of TiAl and Ti
Al intermetallics were identified using starting mixed powder of Ti and Al. From the result of this preliminary sintering test, it is assumed that beryllide could be directly synthesized by the plasma sintering method from mixed powder particles of Be and Ti.
中道 勝; 柴山 環樹*; 蓼沼 克嘉*; 米原 和男
Proceedings of 9th IEA International Workshop on Beryllium Technology (BeWS-9), p.40 - 43, 2009/09
Beryllium intermetallic compounds (beryllides) are the most promising advanced neutron multipliers. In this study, it reports on the preliminary results of beryllide synthetic using a plasma sintering method. The plasma sintering results in starting powder particle surface activation that enhances powder particle sinterability and reduces high temperature exposure. Trial fabrication test of TiAl intermetallic as an alternative material of beryllide was carried out using mixed with Ti and Al powder particles. The formations of TiAl and TiAl intermetallics were identified at 1223 K for 5 min under 34 MPa pressure using starting mixed powder particles of Ti and Al. From the result of this trial fabrication, it is assumed that the intermetallic compound as beryllide could be directly synthesized by the plasma sintering method from mixed powder particles of Be and Ti at a lower temperature than melting point. In this report, trial synthetic results of beryllide will be also present.
中道 勝; 米原 和男
no journal, ,
日本の原型炉開発に向けた先進中性子増倍材料として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)の製造技術の開発研究及びその特性評価を進めている。金属ベリリウムは、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。しかしながら金属間化合物は、その性質上非常に脆く加工性に乏しいため、実用化に向けた製造技術開発が必要不可欠である。本発表は製造プロセスの検討の一環として、ベリライドの代替材料の金属間化合物を用いて実施した予備的設計試験の結果について報告する。
中道 勝; 米原 和男
no journal, ,
日本の原型炉開発に向けた先進中性子増倍材料として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)の製造技術の開発研究及びその特性評価を進めている。金属ベリリウムは、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。しかしながら金属間化合物は、その性質上非常に脆く加工性に乏しいため、実用化に向けた製造技術開発が必要不可欠である。本発表は製造プロセスの検討の一環として、ベリライドの焼結特性を調べるために実施した予備的焼結試験の結果について報告する。
中道 勝; 米原 和男
no journal, ,
日本の原型炉開発に向けた先進中性子増倍材料として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)の製造技術の開発研究及びその特性評価を進めている。金属ベリリウムは、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。しかしながら金属間化合物は、その性質上非常に脆く加工性に乏しいため、実用化に向けた製造技術開発が必要不可欠である。本発表は製造プロセスの検討の一環として、プラズマ焼結法によるベリライドの焼結試験の結果について報告する。
中道 勝; 米原 和男
no journal, ,
日本の原型炉開発に向けた先進中性子増倍材料として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)の製造技術の開発研究及びその特性評価をITER-BA活動の一環として進めている。ベリライドは、金属ベリリウムに比べて高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応に対する耐性に優れていることが明らかになっている。本発表では、ITER-BA活動におけるベリライドの製造技術開発等の現状について報告する。
中道 勝; 米原 和男
no journal, ,
Advanced neutron multipliers with lower swelling and higher stability at high temperature are desired in pebble bed blankets. Development of advanced neutron multiplier has been started in the DEMO R&D as a part of the broader approach activities. Beryllium intermetallic compounds (beryllides) are the most promising advanced neutron multipliers. In the previous study, it was clear that the intermetallic compound beryllides of Be-Ti can be directly synthesized by the plasma sintering method. In this study, it reports on the preliminary results of bonding test of beryllides using this plasma sintering method. There is no joint interface or boundary line in the joint sample. Structure between joint interface and bulk regions is same structure. Hardness between joint interface and bulk material were almost the same. It was clear that the beryllides could be directly synthesized and jointed by the plasma sintering method.
中道 勝; 米原 和男
no journal, ,
日本の原型炉開発に向けた先進中性子増倍材料として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)の製造技術の開発研究及びその特性評価をITER-BA活動を中心に進めている。金属ベリリウムは、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。しかしながら金属間化合物は、その性質上非常に脆く加工性に乏しいため、実用化に向けた製造技術開発が必要不可欠である。本発表はベリライドの製造方法として、放電プラズマ焼結法を用いた場合の試作試験結果について報告する。
中道 勝; 米原 和男
no journal, ,
核融合原型炉のブランケット開発を目的として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)を先進中性子増倍材料とした研究開発を、「幅広いアプローチ:Broader Approach(BA)」活動を中心として実施している。現在青森県六ヶ所村に原型炉材料研究開発のための原型炉R&D棟を整備しており、その中にベリライドの製造技術及び特性評価の研究開発を行うためのベリリウム取扱い施設の整備を行っている。既存の中性子増倍材料であるベリリウム金属は、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。しかしながら金属間化合物は、その性質上非常に脆く加工性に乏しいため、実用化に向けた製造技術開発が必要不可欠である。本発表では、ベリリウム取扱設備整備,ベリライド合成試験結果などについて報告する。
金 宰煥; 中道 勝; 米原 和男; 若井 大介
no journal, ,
核融合原型炉のブランケット開発を目的として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)を先進中性子増倍材料とした「幅広いアプローチ」活動を中心として実施している。本発表では新たな方法として挙げられているプラズマ焼結法を用い、焼結時間が異なるベリライドを合成し、1200
Cの高温での熱安定性を調べた。焼成することによって、Be相が同定されなくなった代わりに気孔が認められ、また、Be
TiやBe
Tiが減少した代わりにBeTiが増加した。これらの結果から、焼成処理により、プラズマ焼結ベリライドをBeTi相に均質化できることが明らかになった。
中道 勝; 金 宰煥; 若井 大介; 米原 和男
no journal, ,
核融合原型炉のブランケット開発を目的として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)を先進中性子増倍材料とした研究開発を、「幅広いアプローチ」活動を中心として実施している。既存の中性子増倍材料であるベリリウム金属は、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。本試験では、プラズマ焼結法によるベリライド(BeTi)の酸化特性試験を実施した。試験開始24時間後、金属ベリリウム(Be)は50%の重量増加を示したが、プラズマ焼結BeTiでは、1.7%と低く、重量増加速度も、Beが2.8
10
mg/sに対して、プラズマ焼結BeTiでは、6.610
mg/sと低い結果であった。試験後Beの場合、全表面に白色の反応生成物が認められ、これらによる膨張及び一部剥離が認められた。一方、プラズマ焼結BeTiベリライドでは、白色反応生成物が認められたものの、点状に存在し、膨張や剥離も認められなかった。本結果から、プラズマ焼結BeTiは、Beより耐酸化特性に優れていることが明らかになった。
金 宰煥; 若井 大介; 米原 和男; 中道 勝
no journal, ,
核融合原型炉のブランケット開発を目的として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)を先進中性子増倍材料とした研究開発を、「幅広いアプローチ」活動を中心として実施している。既存の中性子増倍材料であるベリリウム金属は、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。本試験では、粉末粒子径が、各々45
m以下及び20m以下の2種類のBeとTiの始発原料粉末を用い、プラズマ焼結条件として焼結温度1273K, 圧力50MPa, 焼結時間5分でベリライド合成を行った。粒子径45m以下の始発粉末を用いたプラズマ焼結ベリライドにおいては、焼結時間が5分と短いため、BeとBeTiが多く、目標組成であるBeTiが少ない組成であった。しかしながら、粒子径20m以下の原料粉末で焼結したベリライドはBeとBeTiともに少なく、約90%程度のBeTiが得られた。本結果から粒子径が小さくなることにより、プラズマ放電時における表面活性化及び焼結性の向上効果が示された。
中道 勝; 米原 和男; 金 宰煥
no journal, ,
核融合原型炉のブランケット開発を目的として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)を先進中性子増倍材料とした研究開発を、「幅広いアプローチ」活動を中心として実施している。既存の中性子増倍材料であるベリリウム金属は、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。しかしながら金属間化合物は、その性質上非常に脆く加工性に乏しいため、実用化に向けた製造技術開発が必要不可欠である。今回、プラズマ焼結法と回転電極法を組合せることにより、ベリライド(BeTi)微小球の試作に成功した。本発表では、これら微小球の試作試験結果について報告する。
中道 勝; 金 宰煥; 米原 和男; 若井 大介
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核融合原型炉のブランケット開発を目的として、高温での安定性に優れたベリリウム金属間化合物(ベリライド)を先進中性子増倍材料とした研究開発を、「幅広いアプローチ」活動の中心として実施している。既存の中性子増倍材料であるベリリウム金属は、高温下においてスウェリングや水蒸気との水素生成反応が問題となっているが、ベリライドはそれらの耐性に優れていることが明らかになっている。今回、プラズマ焼結法と回転電極法を組合せることにより、ベリライド(BeTi)微小球の試作に成功した。本発表では、この試作微小球の組成均質化処理について報告する。
金 宰煥; 米原 和男; 若井 大介; 中道 勝
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日本の原型炉(DEMO)開発に向けた先進中性子増倍材料として、高温での安定性に優れたベリライドの製造技術の開発研究及びその特性評価をITER-BA活動の中心に進めている。ベリライドの微小球製造技術開発として、プラズマ焼結法と回転電極法を組合せることにより、ベリライド微小球の試作に成功した。今回は、造粒法である回転電極法による造粒原料であるベリライド電極棒のプラズマ焼結条件の検討について報告する。
及川 史哲; 金 宰煥; 米原 和男; 若井 大介; 中道 勝
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日本の原型炉(DEMO)開発に向けた先進中性子増倍材料として、高温での安定性に優れたベリライドの製造技術の開発研究及びその特性評価をITER-BA活動の中心に進めている。その中、われわれは中性子増倍材料の候補材料のベリライド(BeTi)の合成方法として新にプラズマ焼結法を適用し、ベリライド合成に成功した。本研究ではプラズマ焼結法によるベリライドの組成評価について報告する。
