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論文

Electrochemical behavior of carbon steel with bentonite/sand in saline environment

北山 彩水; 谷口 直樹; 三ツ井 誠一郎

Materials and Corrosion, 72(1-2), p.211 - 217, 2021/01

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

Current designs for the geological disposal of high-level radioactive wastes in Japan use carbon steel overpack containers surrounded by a mixed bentonite/sand buffer material, which will be located in a purpose built repository deep in the underground. There are suitable sites for a repository in Japan, however coastal areas are preferred from a logistics point of view. It is therefore important to perform the long-term performance of the carbon steel overpack and mixed bentonite/sand buffer material in the saline groundwaters of coastal areas. In the current study, the passivation behavior and initial corrosion rates of carbon steel with and without mixed bentonite/sand were tested as a function of pH in representative saline groundwaters. The main findings of the current study indicate that passivation of carbon steel with buffer material will be difficult in a saline environment, even at high pH = 12 conditions, and that the corrosion rate of carbon steel was more strongly affected by the presence of buffer material than by the concentration.

論文

Corrosion resistance of a cast steel overpack for high-level radioactive waste disposal in Japan

小川 裕輔*; 鈴木 覚*; 谷口 直樹; 川崎 学*; 鈴木 宏幸*; 高橋 里栄子*

Materials and Corrosion, 72(1-2), p.52 - 66, 2021/01

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

鋳鋼は、炭素鋼オーバーパックのレファレンス材料とされている鍛鋼の代替材料のひとつである。本研究では実規模の鋳鋼オーバーパックを試作するとともに、鋳造欠陥の検査を行った。また、このオーバーパックから切り出した試験片を用いて腐食速度と応力腐食割れ感受性に関する腐食試験を行い、鍛鋼との比較を行った。ふたつの腐食試験より、鋳鋼の耐食性は鍛鋼と同等であることがわかった。

論文

Stress corrosion cracking of copper in swollen bentonite simulating nuclear waste disposal environment

藤本 愼司*; 土谷 博昭*; 小川 壮馬*; 飯田 芳久; 谷口 直樹

Materials and Corrosion, 72(1-2), p.333 - 338, 2021/01

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

ベントナイト中の純銅の応力腐食割れ(SCC)を低速ひずみ速度試験(SSRT)により調べた。ベントナイトを純水又は0.05M及び0.1MのNH$$_{3}$$を含む水溶液で膨潤させたところ、銅表面に厚い腐食膜と微粒子状の析出物が形成された。膨潤ベントナイト中の純銅表面には、NH$$_{3}$$を添加した場合と添加していない場合とで、典型的な変色破断型SCCが発生した。き裂進展速度はNH$$_{3}$$により向上した。塑性変形の際に銅上に厚い酸化物層が形成され、その結果として、変色き裂型SCCが発生することが確認された。また、表面に観察された多くの微粒子堆積物は、Cu$$^{2+}$$が急速に溶解して変形部位に多孔質のCuOを形成した結果として形成されたものと考えられる。

論文

Electron spin resonance studies in process of ceramics formation from organosilicon polymers

成澤 雅紀*; 下田 聰夫*; 杉本 雅樹; 岡村 清人*; 瀬口 忠男

Ceramics,Powders,Corrosion and Advanced Processing (Trans. of Materials Research Soc. Jpn., Vol. 14A), 0, p.827 - 830, 1994/00

ポリカルボシラン及びポリシラザンからSiC及びSiNのセラミック化過程を、ラジカル解析、ガス分析、X線回折で調べ、その反応機構を検討した。この研究により、セラミック化過程は2段階のラジカル反応であり、第一段階はH$$_{2}$$とCH$$_{4}$$の発生を伴って、有機ポリマーから無機のアモルファスへと変化する。第二段階では非晶質中に微細な$$beta$$-SiC結晶が成長する過程であり、その際にH$$_{2}$$が発生することが明らかになった。

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

High temperature corrosion of Hastelloy XR in HTGR helium environment

塚田 隆; 新藤 雅美; 鈴木 富男; 中島 甫; 近藤 達男

High Temperature Corrosion of Advanced Materials and Protective Coatings, p.233 - 242, 1992/00

高温ガス炉の高温部構造材料として原研が開発を行なったハステロイXR合金について、そのヘリウム中耐食性の改良方法及び腐食挙動の研究結果をレヴュー形式で報告する。ハステロイXRは、ハステロイXの不純ヘリウムとの両立性を高めるためにMn、Si、Al及びTiの含有量を調整した合金である。ヘリウム中耐久性試験のひとつとして、高温ガス炉1次系冷却材を近似した不純物ガス(H$$_{2}$$、CO、CO$$_{2}$$、CH$$_{4}$$、H$$_{2}$$O)を含むヘリウム中において、長時間にわたる腐食試験を実施した。その結果、ハステロイXRの耐食性は合金表面に形成されるMnCr$$_{2}$$O$$_{4}$$スピネル酸化物により向上し、この皮膜は1000$$^{circ}$$C、10000時間を越える熱サイクル腐食試験の後も安定に存在し、ハステロイXに比べ優れたヘリウム中耐食性を示すことが分かった。

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