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論文

酸化鉄を含むアルカリ土類シリケートスラグの粘度に及ぼす酸素分圧の影響

助永壮平*; 大杉武史; 稲富陽介*; 齊藤敬高*; 中島邦彦*

Journal of MMIJ, 129(5), p.203 - 207, 2013/05

https://doi.org/10.2473/journalofmmij.129.203

酸素分圧をふることにより鉄の酸化状態を変化させたRO-SiO $_{2}$ -FexO(R=Ca, Sr, Ba)融体の粘性変化を1773Kで測定した。全てのサンプルでFe $^{3+}$ とFe $^{2+}$ の比は、酸素分圧の増加にしたがって増加した。一方で、粘性は、Fe $^{2+}$ とt-Fe比の増加にしたがって減少した。これは、修飾酸化物として働くFe $^{2+}$ が増えることで、シリケートアニオンの切断が進んだことを示している。加えて、Fe $^{2+}$ /t-Feを同じにした場合、粘性の増加は、アルカリ土類のカチオン半径の大きさ順となった。これは、融体中のFe $^{3+}$ の配位数が変化したためと考えられる。

論文

Effect of oxidation state of iron ions on the viscosity of alkali silicate melts

大杉武史; 助永壮平*; 稲富陽介*; 権田義明*; 齊藤敬高*; 中島邦彦*

ISIJ International, 53(2), p.185 - 190, 2013/02

https://doi.org/10.2355/isijinternational.53.185

被引用回数：17 パーセンタイル：63.94(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

鉄イオンの酸化状態の違いによって引き起こされる粘性の変化を理解することは、溶融スラグに関係するシミュレーションや鉄含有シリケート融体の構造を理解する上で重要である。しかしながらこれらの粘性変化はいまだよくわかっていない。そこで酸素分圧を変化させることでFeイオンの酸化状態を変化させながらR $_{2}$ O-SiO $_{2}$ -FexO(R=Li, Na, K)の粘性を1773Kで測定した。鉄イオンの酸化状態だけでなく、Fe $^{3+}$ の配位構造も粘性を考える上で重要であることを示した。