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論文

Phonon density of states in Sr$$_{2}$$FeCoO$$_{6-delta}$$ and SrBaFeCoO$$_{6-delta}$$; Effects induced by magnetic order and transport coherence

Rykov, A. I.*; 野村 貴美*; 澤田 嗣郎*; 三井 隆也; 瀬戸 誠*; 為ヶ井 強*; 徳永 将史*

Physical Review B, 68(22), p.224401_1 - 224401_7, 2003/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:42.99(Materials Science, Multidisciplinary)

遷移金属酸化物Sr$$_{2}$$FeCoO$$_{6-delta}$$, SrBaFeCoO$$_{6-delta}$$の低温での磁気相転移温度近傍における核共鳴非弾性散乱測定を行った。測定結果では、転移温度(Tc$$sim$$150K)に温度を下げるのにしたがい、非弾性散乱スペクトルの低エネルギー成分(14meV)に見られるピークが顕著に増加し、転移温度以下では分裂することが観測された。また、Tc以下では、20meV近傍のメインバンドエッジ部に顕著なソフトニングも観測された。本論文では、実験結果についての報告と、格子振動のソフトニングが、材料の磁気相転移発現時の超交換相互作用の変調効果によるものであることを示す。

論文

Reaction of graphite with gaseous silicon monoxide

今井 久; 藤井 貴美夫; 野村 真三

High Temperature Corrosion of Advanced Materials and Protective Coatings, p.351 - 354, 1992/00

原子炉級黒鉛材料とガス状SiOとを反応させ、黒鉛のガスに対する耐金性を改良した結果を報告する。固体のSiOを1285$$^{circ}$$C、或いは1300$$^{circ}$$Cでガス化し、1300~1380$$^{circ}$$Cで黒鉛と反応させ、SiとCの交換反応によって、黒鉛試料表面にSiCの被覆を作った。この被覆は表面から内部に向かって次の様な濃度変化をもち、熱的安定性に優れる。SiC/SiC+C=e$$times$$p(-A$$chi$$)ここではAは定数、$$chi$$はSiCが濃度変化を開始する所を起点とした深さである。被覆黒鉛は空気中で良い耐酸化性を示した。

論文

Oxidation behavior of boronated graphite in helium containing water vapor

藤井 貴美夫; 野村 真三; 今井 久*; 新藤 雅美

Journal of Nuclear Materials, 187, p.32 - 38, 1992/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:57.5(Materials Science, Multidisciplinary)

HTTRの中性子吸収材であるほう素炭化物含有黒鉛とヘリウム中の水蒸気との反応を1000$$^{circ}$$Cまでの温度範囲で、主としてB$$_{4}$$Cの酸化の観点から調べた。ほう素炭化物含有黒鉛の酸化反応は、B$$_{4}$$C+6H$$_{2}$$O=2B$$_{2}$$O$$_{3}$$+6H$$_{2}$$+C(free carbon)、C(free carbon)+H$$_{2}$$O=CO+H$$_{2}$$及びC(黒鉛)+H$$_{2}$$O=CO+H$$_{2}$$から成り、反応速度はB$$_{2}$$O$$_{3}$$の形成により、温度の上昇と共に単調には増加しないこと、黒鉛材料に比較して酸化速度が遅いことが明らかになった。

論文

Functionally gradient material of silicon carbide and carbon as advanced oxidation-resistant graphite

藤井 貴美夫; 今井 久*; 野村 真三; 新藤 雅美

Journal of Nuclear Materials, 187, p.204 - 208, 1992/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:74.78(Materials Science, Multidisciplinary)

耐酸化性を改良した先端黒鉛材料として、SiC/C傾斜機能材料の創製を行っている。約1350$$^{circ}$$Cで黒鉛とガス状SiOとの反応によって創製されたSiC/C傾斜機能材料は黒鉛素地中にSiCの濃度勾配を持つ、すなわち黒鉛マトリックス中のSiC/C材は内部に向かって徐々に減少している。また創製された傾斜機能材料は、黒鉛材料に比較して優れた耐酸化性を示した。

論文

Reaction of graphite with gaseous silicon monoxide

今井 久; 藤井 貴美夫; 野村 真三

Proc. of the 1st Int. Symp. on Functionally Gradient Materials, p.273 - 275, 1990/00

黒鉛の耐酸化性を改良する一方法として、高温で一酸化ケイ素(SiO)をガス化し、次に示す交換反応2C(固)+SiO(気)=SiC(固)+CO(気)で黒鉛表面をSiCで被覆し、耐酸化性の改良を試みた。使用した黒鉛はIG-110で、SiOは市販の99.9%純度のものである。SiOを1300$$^{circ}$$C前後の温度でガス化し、1300~1380$$^{circ}$$Cで黒鉛と反応させた。EPMAで分析した黒鉛中のSi濃度は、試料の外表面から内部に向って漸減し、CVD等による膜構造とは異なっている。この被覆材は空気中550$$^{circ}$$Cでは全く酸化されず、良好な耐酸化性を示した。またこの被覆は傾斜濃度のため熱サイクルの付加等で剥離することなく、安定でる。

報告書

炉床部断熱用炭素質材料の対空気耐食性の改良

今井 久; 藤井 貴美夫; 黒沢 武; 野村 真三

JAERI-M 85-135, 37 Pages, 1985/08

JAERI-M-85-135.pdf:0.93MB

多目的高温ガス実験炉の炉床部断熱用炭素質材料のガス化耐食性を改良する事を目的とし、熱処理と酸処理による対空気反応性の変化を調べた。熱処理の実験では、試料を真空中、1100$$^{circ}$$Cから2000$$^{circ}$$Cの温度範囲で加熱Lた後、空気中450$$^{circ}$$Cでの重量減少速度の変化と、基礎的諸性質の変化を調べた。他方、酸処理の実験では試料を濃塩酸及び濃硝腰中900$$^{circ}$$Cで加熱した後、同じく450$$^{circ}$$Cにおける反応性の変化を調べた。熱処理は炭素質材料の空気に対する反応性を減少させ、処理温度の上昇とともに耐食性が良くなる事がわかった。しかし酸処理ではいづれの酸の場合も効果は認められなかった。以上の結果に対して考察を試みた。

報告書

ヘリウム中の水蒸気による黒鉛材料の腐食速度に及ぼす水素添加の効果

今井 久; 藤井 貴美夫; 黒沢 武; 野村 真三

JAERI-M 83-231, 17 Pages, 1984/01

JAERI-M-83-231.pdf:0.65MB

(多)実験炉のヘリウム冷却材中には、O$$_{2}$$、H$$_{2}$$O、CO$$_{2}$$等主要な腐食性ガスとともにH$$_{2}$$、CO、CH$$_{4}$$等も共存する。黒鉛材料のH$$_{2}$$Oによる腐食は、H$$_{2}$$によって影響を受けることがわかっているので、その影響を実験的に検討し、実験炉での水素の影響について検討した。黒鉛材料には炉心候補材料IG-11を含む4種類を使用した。反応温度は800~1000$$^{circ}$$C、ヘリウム中水蒸気濃度は0.65と1.0%、水素濃度は0~1.5%である。IG-11の様な高純度黒鉛材料の場合、水蒸気腐食速度は水素の添加で大幅に減少した。しかし不純物を多く含む黒鉛ではその効果は小さかった。得られた結果を使用してH$$_{2}$$OやH$$_{2}$$がVpm濃度で存在する場合の水素効果を検討したところ、この様な微少濃度領域では水素の効果はほとんど期待できないことがわかった。

論文

炭素・黒鉛材料のヘリウム中水蒸気およびヘリウム中二酸化炭素による反応

藤井 貴美夫; 黒沢 武; 斎藤 保; 野村 真三; 今井 久

炭素, 116, p.2 - 9, 1984/00

高温ガス炉の冷却材ヘリウム中には約7種類の不純物ガスが含まれるが、黒鉛材料に対する腐食の観点から問題となるのはH$$_{2}$$OとCO$$_{2}$$である。両ガスによる腐食反応を17種類の黒鉛材料、炭素材料に対して実験的に調べた。その結果、黒鉛材料に対する両ガスの反応性は、800$$^{circ}$$C~1000$$^{circ}$$Cの温度範囲では、ほぼ同程度とみなして良いこと、不純物のうち(Fe+Ti+Ni+V)の濃度が反応速度と密接な関係を持つこと、並びに、これら不純物が触媒効果を失う温度は、水蒸気反応では1550K、二酸化炭素反応では1380Kであること、などが判明した。

論文

Changes in Young´s modulus and electrical conductivity of nuclear grade graphites oxidized with air

今井 久; 藤井 貴美夫; 黒沢 武; 野村 真三

Journal of Nuclear Materials, 118, p.294 - 302, 1983/00

 被引用回数:9 パーセンタイル:71.29(Materials Science, Multidisciplinary)

5種類の原子炉用黒鉛材料、IG-11、7477PT、7477、SMI-24及びH327を空気中500~600$$^{circ}$$Cで内部まで均一に酸化し、酸化によるヤング率と電気伝導度の変化を調べた。調べた2つの特性変化(ヤング率;E/Eo,電気伝導度;Ro/R)は酸化にともなうかさ密度変化(9/90)の関数として次のように表わすことができる。E/Eo=(9/90)$$^{N}$$$$_{E}$$,Ro/R=(9/90)$$^{N}$$$$_{R}$$このようにして定まるN$$_{E}$$,N$$_{R}$$は銘柄や酸化温度で異なるが、一定温度では酸化速度(R)と次の関係にあった。N$$_{E}$$,N$$_{R}$$=AR$$^{-}$$$$^{c}$$(A,Cは定数)また、個々の黒鉛のN$$_{E}$$とN$$_{R}$$の値について黒鉛組織の酸化モデルから説明を試みた。

論文

原子炉用黒鉛材料の空気による酸化反応に及ぼす圧縮予荷重の影響

今井 久; 藤井 貴美夫; 野村 真三; 黒沢 武; 佐々木 泰一

炭素, (105), p.45 - 51, 1981/00

原子炉用黒鉛材料の空気酸化反応に及ぼす圧縮予荷重の影響を温度430~590$$^{circ}$$Cで調べた。この目的のために使用した黒鉛材料は異方性材料H327と等方性材料7477PTで、異方性材料では、黒鉛粒子の配向性との関連性も検討した。 実験は試験片に平均圧縮破壊強度の0.3、0.6及び0.9倍の圧縮荷重を附加した後で、反応速度を非圧縮試験片のそれと比較した。また、圧縮荷重試験片の結晶ひずみ、気孔率、吸着ガス量等を測定した。 黒鉛材料の空気腐食反応速度は圧縮荷重の附加によって明らかに増加した。しかしこの効果は圧縮荷重附加試験片を2000$$^{circ}$$Cで焼なましすることによって消失した。実験結果から、圧縮後反応速度が増加するのは結晶自身の化学的反応活性が増加するためで、クラックの生成によるものでないことが結論された。実験はまた粉末についても実施した。

報告書

原子炉用黒鉛材料のガンマー線照射下におけるヘリウム中水蒸気との反応

今井 久; 藤井 貴美夫; 野村 真三; 黒沢 武; 佐々木 泰一

JAERI-M 9166, 15 Pages, 1980/11

JAERI-M-9166.pdf:1.97MB

本報告は原子炉用黒鉛材料のガンマー線照射下におけるヘリウム中水蒸気による腐食反応試験に関するものである。4種類の黒鉛材料7477、7477PT、IG-11、及びSM1-24について、1.25$$times$$10$$^{6}$$R/hrのガンマー線照射下、30~242$$^{circ}$$C、水蒸気濃度6000~23000vpmで腐食反応速度は2.3~3.7$$times$$10$$^{-}$$$$^{9}$$g/g・hrと非常に小さな値であった。放射線によって誘起される反応速度と黒鉛材料の比表面積、気孔率及び含有不純物との間に関連性を見出すことはできなかったが、類似の組織構造をもつ7477と7477PTの反応速度は同じ位の大きさであった。また、放射線誘起反応速度の温度依存性及び水蒸気濃度依存性はともに小さく、反応の活性化エネルギーは約1Kcal/mol、反応次数は0.16であった。以上の実験結果に基づき、放射線誘起反応の影響を推定した。

報告書

The Reaction of Unirradiated and Irradiated Nuclear Graphites with Water Vapor in Helium

今井 久; 野村 真三; 黒沢 武; 藤井 貴美夫; 佐々木 泰一

JAERI-M 9153, 31 Pages, 1980/10

JAERI-M-9153.pdf:1.57MB

高温ガス冷却型原子炉用黒鉛材料の腐食反応挙動に関する基礎データの修得を目的として、ヘリウム中水蒸気による高温腐食反応試験を実施した。10種類以上の照射前黒鉛材料の腐食反応試験を実施するとともに、その中から数種類を選び、JMTRで中性子照射を行い、反応速度の温度依存性、反応次数に及ぼす照射の影響を調べた。1000$$^{circ}$$Cで中性子照射を受けた黒鉛材料の1000$$^{circ}$$Cの反応速度は照射量とともに直線的に増加したが、3.2$$times$$10$$^{2}$$$$^{1}$$n/cm$$^{2}$$の照射量でも2倍以下の増加率であった。反応の活性化エネルギーは中性子照射によってほとんど大部分の黒鉛材料で減少したが、一部の黒鉛材料では増加した。実験はまだバリウムを添加した黒鉛材料についても実施した。バリウムはきわめて強い触媒作用を示すが、中性子損傷効果との間に重複効果は示さなかった。

報告書

原子炉用黒鉛材料のガンマー線照射下における酸素との反応

今井 久; 藤井 貴美夫; 野村 真三; 黒沢 武; 佐々木 泰一

JAERI-M 8848, 21 Pages, 1980/05

JAERI-M-8848.pdf:2.61MB

4種類の原子炉用黒鉛材料について、Co-60ガンマー線照射下の酸素による酸化反応速度を、25~204$$^{circ}$$Cの温度範囲、3.8~12.5$$times$$10$$^{5}$$R/hrの線量率範囲で調べた。反応ガスには純粋酸素以外に空気とヘリウムで希釈した酸素も使用した。放射線照射によって誘起される反応速度は黒鉛材料の銘柄によって殆ど変らず、純粋酸素による反応速度は、1.25$$times$$10$$^{6}$$R/hr下で6.6~7.5$$times$$10$$^{-}$$$$^{8}$$g/g・hrの範囲にあった。放射線によって誘起される反応速度は反応温度の依存せず、高温における全反応速度の増加によってもたらされることが明らかになった。一方、空気による放射線誘起反応速度は純粋酸素の約40%であり、またヘリウム中0.2~1.0v/o酸素による反応速度は約15%の大きさで酸素濃度で変化しなかった。得られた結果に基づき、原子炉内の腐食反応に対する放射線の影響についても考察した。

論文

Kinetic study on hydrocarbon formation in graphite-water vapor reaction

今井 久; 野村 真三; 黒沢 武; 藤井 貴美夫; 佐々木 泰一

Journal of Nuclear Materials, 92, p.360 - 362, 1980/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.28(Materials Science, Multidisciplinary)

黒鉛材料の水蒸気による反応では水素、一酸化炭素、二酸化炭素等主要生成物以外に微量の炭化水素が生成する。これら炭化水素は一次生成物である水素と黒鉛との反応によるものであることが知られているが、水素が発生期状態にあるため、通常の分子状水素による反応とは異なる反応挙動を示すことが考えられる。この報告は、黒鉛材料とヘリウム中の水蒸気との反応におけるメタン生成反応に関するものである。 実験は原子炉級黒鉛材料IM2-24とヘリウム中0.72v/oの水蒸気を使用し、800~1025$$^{circ}$$Cの温度範囲で実施した。単位水素濃度当りのメタン生成速度は水素濃度に比例し、1025$$^{circ}$$Cでは比較のため実施した分子状水素との反応で生成するメタン生成速度の200倍を示した。メタン生成速度の反応温度依存性は、反応温度で大きく変化しなかったが、900$$^{circ}$$C付近に最小値を示す様な挙動を示した。このような挙動を示した原因についても説明を試みた。

論文

On release of methane from the graphite

今井 久; 野村 真三; 黒沢 武; 藤井 貴美夫; 佐々木 泰一*

Carbon, 16(5), p.403 - 404, 1978/00

 被引用回数:12

抄録なし

論文

Anomalous behavior of carbon monoxide formation at the initial stages of hydrogen corrosion of nuclear graphites

黒沢 武; 今井 久; 野村 真三; 藤井 貴美夫; 佐々木 泰一

Carbon, 15(3), p.189 - 190, 1977/03

 被引用回数:0

微量の水分を含むヘリウムを加熱された黒鉛表面に流すと一酸化炭素が生成する。このヘリウムに水素を添加して水素反応を開始すると、一酸化炭素の生成は反応初期に黒鉛試料に特有な挙動を示した。ほぼ同じ物性値を有するが不純物濃度が著しく異なる2つの銘柄の試料では特に際立った対照を示した。精製した高純度黒鉛に鉄、ヴァナジウムを添加すると、生成の挙動は不純物の多い黒鉛の生成挙動に似てくる。この反応初期における一酸化炭素の生成挙動は、水素と黒鉛表面上の化学吸着酸素との相互作用による一酸化炭素の生成放出によるものと考えられる。この結果黒鉛表面における酸素の化学吸着は、黒鉛中の不純物と密接な関連を有することがわかった。

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