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五十嵐 誉廣; 小松 篤史; 本岡 隆文*; 上野 文義; 山本 正弘
Corrosion Science and Technology, 20(3), p.105 - 111, 2021/06
セルオートマトン法を用いてステンレス鋼の粒界腐食現象を模擬する3次元計算モデルを構築した。計算モデルでは、バルク,結晶粒界(GB)、および溶液セルの3種類のセルで構成される。開発モデルを用いて、腐食時の表面粗さとGBの溶解速度の分散との関係を検証した。解析により、GBの溶解速度分布を採用したモデルによって計算された表面粗さが、GBの溶解速度一定とした場合よりも大きいことを明らかにした。解析によって得られた断面は、腐食試験によって得られた断面をよく再現していた。これらの結果は、腐食中の表面粗さが腐食速度の分布に関係していることを示している。
五十嵐 誉廣; 小松 篤史; 本岡 隆文; 上野 文義; 山本 正弘
Proceedings of 19th International Corrosion Congress (19th ICC) (CD-ROM), 7 Pages, 2014/11
ステンレス鋼の粒界腐食進展を模擬するための、セルオートマトン法を用いた3次元計算モデルの開発を行った。粒界腐食の表面粗さと粒界腐食速度分布の分散との間の関係について検証をするため、開発モデルを用いて均一の粒界腐食速度及び分布した粒界腐食速度を設定した粒界腐食シミュレーションを行い、表面粗さの比較を行った。その結果、分布した粒界腐食速度を設定した場合の腐食表面の粗さは均一の粒界腐食速度を設定した場合と比べて表面が粗くなることが明らかとなった。また、分布した粒界腐食速度を設定した場合の粒界腐食断面図から見られる表面粗さを腐食試験の断面写真と比較した結果、同様の傾向が見られることがわかった。これらの結果は、粒界腐食速度の分布は粒界腐食表面の粗さに影響を及ぼすことを示している。
五十嵐 誉廣; 小松 篤史; 本岡 隆文; 上野 文義; 加治 芳行; 山本 正弘
材料と環境, 63(7), p.431 - 437, 2014/07
ステンレス鋼の粒界腐食の要因となる不純物の存在と腐食進展傾向との関係を明確にするため、セルオートマトン法を用いた粒界腐食モデル開発とシミュレーションを行った。粒界での不均一なリン化合物の析出を考慮したシミュレーションの結果、現実に見られる腐食途中から形状が変化する粒界腐食形態は、粒界の一部でリン化合物が多く析出することによって形成される可能性が示唆された。
下茂 道人*; 山本 肇*; 城 まゆみ*; 山上 順民*; 文村 賢一*; 熊本 創*; 五十嵐 孝文*
JNC TJ7440 2005-083, 991 Pages, 2003/01
JNC-TJ7440-2005-083.PDF:130.74MB
東濃地科学センターにおける超深地層研究所計画では,これまで,深度約1,000mの試錐孔を用いた各種試験が実施され,それらの調査結果をもとに深部地下の水理・地質構造の評価ならびにモデル化が進められている。しかし,試錐調査結果は平面的には点のデータであることから,構築された水理地質構造モデルの妥当性を検証するためには,周辺地盤の三次元的な場における水理的連続性の情報が不可欠である。 本年度は,広い領域での水理的連続性および透水性に関する情報を取得することを目的とし,超深地層研究所計画用地内(以下,試験サイト)に削孔された深度約1000mのMIU-2号孔において,長期(10日間
2週間程度)の揚水試験を行った。 本試験結果により,試験サイト内の各試錐孔で検出されている透水性割れ目の孔間での連続性が確認されたとともに,すでに構築された水理地質構造モデルの妥当性の検証ならびに改良のための貴重なデータを取得することができた。
井尻 裕二*; 服部 弘通*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*; 窪田 茂*; 安達 哲也*; 山本 卓也*; 五十嵐 孝文*; 杉原 豊*
JNC TJ8400 2001-009, 41 Pages, 2001/03
JNC-TJ8400-2001-009.pdf:6.69MB
高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価においては、地質環境の不確実性の影響を評価することが非常に重要な課題となっている。地質環境の不確実性には、調査試験により得られたデータに伴う不確実性と安全評価に用いる水理地質構造モデルに伴う不確実性がある。本研究では、今後サイト特性調査が進められる幌延の深地層研究所をモデルケースとしてデータ不確実性およびモデル不確実性を低減するためのサイト特性調査の合理化手法を開発するとともに、既に地上からの調査が進められている東濃の超深地層研究所をモデルケースとしてモデル不確実性を低減するためのモデル化手法を確立することを目的とする。幌延の深地層研究所を対象として実施するサイト特性調査の合理化手法の開発においては、調査の各段階における情報に基づいて概念モデルを構築し、概念モデルおよびデータの不確実性を考慮した感度解析を実施して、性能評価結果に対する感度が大きい項目(概念モデルおよびパラメータ)を同定する。この結果に基づいて、概念モデルの不確実性の感度が大きい場合には概念モデルを特定する調査を行い、データの不確実性の感度が大きい場合にはそのパラメータを優先的に取得する調査試験を実施する。このように、性能評価結果に対する感度が大きい項目を優先的に次の調査試験に反映させる調査試験計画の合理化手法を開発する。今年度は基礎研究として、サイト特性調査の合理化の概念を示すとともに、深地層研究施設周辺地域の地形地質情報に基づいて予備的概念モデルを構築し、次年度以降に実施する感度解析に供するパラメータの不確実性について検討を行った。東濃の超深地層研究所を対象として実施するモデル化手法の確立においては、モデルの不確実性に関する検討事例を調査するとともに、東濃で取得されたデータをモデル化の観点から検討した。
姉崎 進*; 杉原 豊*; 五十嵐 孝文*; 山本 卓也*; 安達 哲也*; 鈴木 俊一*; 大石 雅也*
JNC TJ1410 2000-001, 123 Pages, 2000/03
JNC-TJ1410-2000-001.pdf:10.04MB
None
姉崎 進*; 杉原 豊*; 五十嵐 孝文*; 窪田 茂*; 安達 哲也*
JNC TJ1410 98-001, 74 Pages, 1998/10
堆積岩における深地層試験に係る技術的課題の一つである、地上から地下の試験場(主試験水平坑道)へのアクセス坑道の仕様について、地盤条件、工事・試験研究の実験の安全性、試験研究環境の確保、設計、施工性、工期、費用の観点から検討し、その現実的な成立性を考察することを目的として実施した。
五十嵐 誉廣; 加治 芳行; 小松 篤史; 本岡 隆文; 山本 正弘
no journal, ,
ステンレス鋼の粒界腐食は鋼中の不純物によって引き起こされ、特にリンは有害であることが知られている。本研究では沸騰硝酸中高純度310ステンレス鋼の粒界腐食現象に対して、セルオートマトン法を用いた粒界腐食モデルの作成及びシミュレーションを行った。開発モデルでは、正方格子状セルに粒内セル,粒界セル,環境セルを割り当てることで、多結晶と腐食環境からなる系を表現する。環境セルに隣接する粒内セル及び粒界セルが環境セルに変わる腐食速度を設定し、腐食現象を示すために定義したセル変換規則に基づいてセル変換を繰り返すことで粒界腐食の進行を表現する。シミュレーションの結果、開発モデルを用いることで、腐食試験によって観察されたさまざまな粒界腐食形状が再現可能であることを確認した。
五十嵐 誉廣; 本岡 隆文; 上野 文義; 山本 正弘; 内山 軍蔵; 野島 康夫*; 藤根 幸雄*
no journal, ,
沸騰硝酸溶液中におけるSUS310Nb鋼の腐食進展のメカニズムを明らかにするため、腐食速度の変化率と材料、環境との関係について着目し、セルオートマトン法を用いた腐食進展のシミュレーションを行った。その結果、腐食試験で見られる腐食速度の変化を再現でき、その変化率は一定であることがわかった。また、腐食速度の変化率と粒界・粒内腐食速度比との関係式及び粒内腐食速度を求める式を構築し、実測データからシミュレーション用のパラメータを取得した。これらの式を用いて腐食進展シミュレーションを行った結果、腐食減量の時間変化は実験結果と比較的一致していることを確認した。一方で腐食速度の変化時刻はシミュレーションと実験結果にずれが生じていた。これは、シミュレーションにおいて粒界腐食速度を均一と仮定していることが原因であると推測された。
小松 篤史; 本岡 隆文; 五十嵐 誉廣; 上野 文義; 山本 正弘
no journal, ,
超高純度310ステンレス鋼にリンを添加し、その存在状態を変えた材料を用いて過不働態域におけるステンレス鋼の粒界腐食に及ぼすリンの影響について調査した。粒界腐食深さ分布の測定や、3次元アトムプローブによる粒界部の元素分析を行った結果以下のことがわかった。熱時効処理によって粒界腐食速度は増加した。粒界腐食の軽微な粒界ではリンの濃縮は確認されず、粒界腐食の激しい粒界には幅10nm以下のリンとクロムの濃縮層が確認された。これらのことから過不働態域における310ステンレス鋼の粒界腐食にはリンとクロムの濃縮が影響していると考えられる。
山本 正弘; 五十嵐 誉廣; 小松 篤史; 本岡 隆文; 上野 文義
no journal, ,
粒界腐食を起こさないEHP合金に不純物元素であるPを添加し、さらに粒界析出を加速する熱処理を行い、粒界部でのPの析出状態を変化させたサンプルの粒界腐食形態を詳細解析した。さらに、その腐食形態をセルオートマトン法を用いてシミュレーションする方法について検討した。その結果、粒界部でのPの析出状態は均一ではなく、その不均一性を考慮した今回のシミュレーション結果は実際の状態を非常によく再現することがわかった。
五十嵐 誉廣; 小松 篤史; 本岡 隆文; 上野 文義; 山本 正弘
no journal, ,
硝酸溶液中のステンレス鋼に生じる粒界腐食の挙動の評価を行うため、粒界腐食速度のゆらぎを考慮したシミュレーション計算モデルを用いて解析した。特に腐食表面の粗さに着目し、腐食表面の粗さと最大腐食深さ、そして粒界腐食速度のゆらぎとの関係について評価した。指数分布に従うシミュレーションを行った結果、その粒界腐食断面は比較的腐食試験による断面写真と似た形状を示した。正規分布、及び一様分布に従うシミュレーションを行った結果、粒界腐食速度のゆらぎ幅に比例して最大腐食深さが深くなる傾向があることが示された。これより、粒界腐食速度のゆらぎ幅と腐食表面の粗さの間には相関があることが示唆された。
Co
Ca
Ru
O
堀江 映仁*; 安井 幸夫*; 五十嵐 太一*; 谷田貝 亮*; 山本 貴史*; 寺崎 一郎*; 松川 健*; 星川 晃範*; 石垣 徹*; 井川 直樹
no journal, ,
量子スピン液体状態を示すことが期待されるBaCoCaRuOについて粉末中性子回折実験及び磁化率測定を実施した。磁化率測定の結果、Ca置換量
の増加に伴い反強磁性転移温度
は低下し、=0.1での=88Kに対して、=0.3では=76Kまで下がることが分かった。中性子回折法による磁気及び結晶構造解析の結果、本試料では、これまで同種の化合物にてみられた
軸に沿ったCo
及びRu
のコリニアな磁気構造では説明がつかない磁気反射が観察された。また、の増加に伴って格子体積の増加が観察されたが、その一方でRu-Ru間の原子間距離は減少することが分かった。これはRu-Ruの二量化に関係していると考えられる。本講演ではの変化によるRuスピン変化を中心にBaCoCaRuOの磁気特性や磁気状態の詳細について議論する。
CoCaRuOの結晶構造と磁気構造堀江 映仁*; 安井 幸夫*; 五十嵐 太一*; 山本 貴史*; 三澤 一輝*; 寺崎 一郎*; 松川 健*; 星川 晃範*; 石垣 徹*; 井川 直樹
no journal, ,
BaCoCaRuO多結晶試料に対して中性子回折実験及び磁化率・比熱の測定を実施した。Ca置換量の増加に伴い磁気転移温度は減少し、 =0.3では = 76Kまで下がることが分かった。中性子結晶構造解析から、Coよりもイオン半径の大きなCaに置換することで格子定数は増加するが、その一方で、Ru-Ruボンド長は縮小することが分かった。講演ではBaCoCaRuOの磁気特性や磁気状態の詳細について議論する。
林 健*; 西 剛史*; 太田 弘道*; 羽鳥 仁人*; 粟野 孝昭*; 五十嵐 誉廣; 越名 崇文*
no journal, ,
耐食性向上・化学反応抑制等を目的とした表面被覆材料の劣化診断技術を確立することを目的として、レーザースポット周期的加熱放射温度測定法を用いた二層材料の局所的な熱拡散率の測定、および二層材料の熱拡散解析式による温度応答解析を行い、二層材料に対する熱物性値の測定方法と分析方法についての検討を行った。二層材料には、熱拡散率が既知であるAlおよびCuにSiO系塗膜をコーティングした材料を用いた。測定の結果、コーティング面を検出面側に置いた場合に厚さ方向の測定で熱拡散率が著しく低下した一方、コーティング面を加熱面側に置いた場合は熱拡散率の低下が見られなかった。値の低下が生じる原因および劣化診断法への適用については今後の検討課題である。
