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論文

プラズマ対向材料におけるトリチウム研究

奥野健二; 大平茂; 林巧

プラズマ・核融合学会誌, 71(5), p.394 - 399, 1995/05

https://ci.nii.ac.jp/naid/110003827035

核融合炉において燃料循環系から失われたプラズマ対向機器中に滞留・蓄積するトリチウム、あるいはプラズマ対向材料を透過し冷却材中に移行するトリチウム量を評価することは、核融合炉の安全性を評価する上で重要であるが、この量は当然材料の選択に依存している。ここではITERにおいて候補にあげられているプラズマ対向材料を中心としてトリチウムの滞留量及び透過量の評価について紹介した。一般にプラズマ材料相互作用により材料中に滞留・透過するトリチウムの量はガス材料相互作用によるものより大きい。しかしこの量を正確に推定・評価することは拡散、溶解、表面再結合等のデータがばらついていることから難しく、現在でも正確な評価値を得るための様々な研究開発が行われている。

論文

Ni基耐熱合金鋼とセラミックコーティング材の高温Heガス中における摩擦・摩耗特性

菊地賢司; 根本政明*; 蕪木英雄; 佐野川好母; 川口勝之*; 小野重治*

日本原子力学会誌, 26(4), p.70 - 79, 1984/00

VHTRの高温構造要素には、炉の構造上、機器の熱膨張、冷却材の流体振動、地震力により相対摺動や部材相互がぶつかり合うことがあるため、それらの部材の異常な磨耗、焼けつき、破損を防ぐ必要がある。本報告では、高温部材の1つであるNi基耐熱合金鋼(ハステロイX-R)及びその摺動面にコーティングした摺動試片の1000 $^{circ}$ C、0.2~4.1MPaの高温高圧Heガス中における摩擦・磨耗を調べた結果、次のことが明らかとなった。(1)ハステロイX-R同士の摩擦係数は、Heガス中のO $_{2}$ 分圧が高いほど低下する。(2)ZrO $_{2}$ CaC $_{2}$ ,ZrO $_{2}$ -Y $_{2}$ O $_{3}$ コーティング材とハステロイX-Rの摺動では、物質の相互移着が認められた。(3)コーティング材同士の摺動ではZrO $_{2}$ -CaC $_{2}$ ,ZrO $_{2}$ -Y $_{2}$ O $_{3}$ ,TiCが安定な特性を示した。

論文

Helium ion irradiation onto chemically deposited molybdenum on carbide

広岡慶彦; 井本利広*; 佐野忠雄*

Journal of Nuclear Materials, 113, p.202 - 206, 1983/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(83)90143-5

被引用回数：4 パーセンタイル：50.97(Materials Science, Multidisciplinary)

グラファイトの表面特性の改善の一つの手段として、Mo(CO) $_{6}$ を出発物質とする化学蒸着法を用いて、グラファイト基材上のMoコーティングが施された。この蒸着Mo被膜は、切子状表面形状および、柱状晶構造を持ち、それらの特性は、蒸着の際の条件で決定された。この蒸着Mo及び、蒸着後の拡散焼鈍によりえられたMo $_{2}$ C被膜に、40keVのHe $^{+}$ イオンの室温照射を行ったところ、蒸着後のMo表面には、ほとんど照射損傷は認められなかったが、同一照射条件で、蒸着後機械研磨を施した表面には、ブリスタの形成及び、破裂による顕著な損傷が認められた。又、形成されたブリスタの直径は、蒸着Moの柱状晶の直径に依存する傾向も認められた。同様の結果が、Mo $_{2}$ C膜に対しても得られている。これらの結果を併せて、ブリスタの形成及びその抑制の挙動と、照射試料表面特性の関連について、詳しく検討を行い、合理的な解釈を与えた。

口頭

中性子及びX線を用いた黒漆及び生漆膜の構造と生成機構解明

南川卓也

no journal, ,

漆液の主成分はウルシオールと呼ばれ、その天然高分子である漆は高い耐水性や耐薬品性、抗菌性など他にはない特徴を持つ。古来より漆は本来の茶色だけでなく、黒や朱等の色合いもよく用いられる。黒漆は、漆に鉄を添加する製法が伝統的に知られているが、生漆も黒漆も膜が生成する反応メカニズムは、現代でもほとんど解明されていない。本研究では、漆を模擬することで自然に優しく、耐久性、抗菌性等が高い新たなコーティング材料を開発するため、生漆や黒漆がどのような構造を作っているかを調査した。事前に黒漆に含まれる鉄の量を算出するため、様々な黒漆を購入し、その鉄イオン濃度が約0.3%程度であることを調べた。この結果から、生漆に対して、0.3%の鉄を加えた場合と鉄を加えない場合、鉄を加えて130 $^{circ}$ Cで加熱した場合と室温で乾燥した場合、また鉄を加えて生成した黒漆に紫外線を照射した場合で、漆にどのような反応が起こるのかを様々な測定法(FT-IR, XANES, EXAFS, SAXS, SANS)で詳細に解析した。ここでは、生漆を自然乾燥させた膜、生漆に0.3%の鉄を加えて自然乾燥させた膜、生漆を自然乾燥させた%の鉄を加えて130 $^{circ}$ Cで加熱した膜、生漆に0.3%の鉄を加えて自然乾燥させたのちに紫外線を照射した膜をそれぞれ、F-plain, F-FeCl $_{3}$ , F-FeCl $_{3}$ -H, F-FeCl $_{3}$ -Uと呼び、それぞれの構造を調べた。鉄を加えたサンプルのEXAFSスペクトルから、鉄はFeCl $_{3}$ として添加したが、漆中では酸素原子に配位して、ウルシオール錯体を作っていることがわかった。また、SAXSとSANSの絶対強度比の差より、F-plainではウルシオールのアルキル鎖が膜構造の構成に寄与しており、F-FeCl $_{3}$ , F-FeCl $_{3}$ -H, F-FeCl $_{3}$ -Uでは0.3%のだけ添加した鉄イオンが膜構造の構成に寄与していることが分かった。黒漆では鉄イオンが添加されることで、鉄を触媒にしてウルシオールが高分子化して黒化するとともに、鉄コアの配列が漆の構造を形成すると考えられる。これは、生漆と黒漆では高分子のネットワーク構造が全く異なることを観測した初めての結果である。UV照射や加熱時の黒漆の構造変化も同様に調べた結果、漆膜の構造は、漆膜作成中の反応経路や速度によって大きく変化し、漆の成膜反応を制御すれば、その物性も制御できる可能性が示唆された

特許

耐硫酸腐食性被覆部材、耐硫酸腐食性被覆部材の製造方法、及び水素製造ISプロセス装置

広田憲亮; 橘幸男

舟本幸大*

特願 2022-067098 公開特許公報

【課題】耐熱性及び硫酸に対する耐食性に優れる耐硫酸腐食性被覆部材を提供する。【解決手段】鋼製の基材と、前記基材の表面に設けられた複合酸化物皮膜とを備えた耐硫酸腐食性被覆部材であって、前記複合酸化物皮膜は、酸化アルミニウム粒子、酸化クロム粒子及び酸化ケイ素粒子と、前記各粒子の隙間に充填された酸化クロム相とを含む第1皮膜を含み、前記酸化クロム相は、更に、リン酸塩化合物、硼酸塩化合物、及び珪酸塩化合物から選択される少なくとも一つの化合物を含有する、耐硫酸腐食性被覆部材。