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渡部 雅; 横山 佳祐; 今井 良行; 植田 祥平; Yan, X.
Ceramics International, 48(6), p.8706 - 8708, 2022/03
被引用回数：8 パーセンタイル：72.1(Materials Science, Ceramics)SiC, C及びSiC/C傾斜機能材料の焼結は様々な手法が研究されている。しかしながら、放電プラズマ焼結(SPS)法を用いたSiC/黒鉛傾斜機能材料の製造に関する実験的な研究は報告されていない。本研究ではSiC/黒鉛傾斜機能材料をSPS法を用いて作製した。焼結試料の各層の界面にはギャップや層間剥離のような欠陥は見られなかった。また、SiC及び黒鉛はSPS前後で大きな変化を示さなかった。
数土 幸夫
放射線と産業, (100), p.10 - 11, 2003/12
昭和38年高崎研が、我が国の放射線利用研究の中央研究機構として設立されてからこの4月で40周年となった。この間の研究の変遷と国民生活の向上に果たしてきた役割を簡潔に述べた。特に「暮らしに役立つ放射線利用研究」として、材料,環境保全,計測技術、さらにはバイオ等常に、先端的研究を我が国のCOEとして推進した成果を述べるとともに、引き続き「環境と調和した新産業の創出」を進めていくことを述べた。
大洗研究所材料試験炉部
JAERI-Review 2003-026, 163 Pages, 2003/09
JAERI-Review-2003-026.pdf:16.05MB
本報告書は、日本原子力研究所主催の「先進原子力機能材料(ベリリウム金属間化合物)に関する研究会」の講演要旨及び講演で使用された発表資料を収録したものである。本研究会は、2003年3月17日に東京の丸の内ビルディングにおいて、金属工学及び核融合炉材料開発に携わる日本の産学官の研究者20名の出席のもとに開催された。ベリリウム金属間化合物は、既存材料であるベリリウム金属が高温・高中性子照射を余儀なくされる発電用核融合炉に使用した場合に課題となる、水蒸気との反応性,トリチウムインベントリ及びスエリングを改善するために原研が開発してきた先進材料である。本研究会は、研究成果や共同研究の可能性等についての議論を通じて、ベリリウム金属間化合物に関する研究の促進を図ることを目的として開催された。本研究会では、ベリリウム金属間化合物(Be
Ti)を用いた研究成果に関する9件の講演と、「ベリリウム金属間化合物の製造に関する研究」及び「ベリリウム金属間化合物の特性評価と全日本的取組み」と題した2件の総合討論が行われた。本研究会における発表と議論により、ベリリウム金属間化合物の先進原子力機能材料としての有効性が明らかになるとともに、製造技術,材料特性などに関する検討課題が明らかになった。
井上 和子*; 中村 宏*; 堀川 武*; 河嶋 壽一*; 辻上 哲也*; 皆川 宣明
日本材料学会第50期学術講演会講演論文集, p.415 - 416, 2001/05
(1)疲労させた切欠炭素鋼棒材,(2)継目なし油井管,(3)三層傾斜機能材料[WC-10%Ni]-[Ni]-[WC-10%Ni]の内部ひずみを測定した。(1)については、196MPaで2.5
10
回の繰返し応力を負荷し、さらに、172MPaで10
回繰り返し応力を負荷した材料の切欠き部8nm
の全断面積応力分布である。(2),(3)については、あらかじめ有限要素法(FEM)による配管肉厚部予測を行い、傾斜機能材についても、各種材料の応力分布を予測した。その結果、油井管での軸方向残留応力が配管内側で-400MPa外周で500MPaでありFEM結果と程々一致した。傾斜機能材料の複合材[WC-10%Ni]のFEMは測定値と良く一致した。中性子回折法による内部応力測定は、FEMの検証のため有効的方法である。
須郷 高信
繊維と工業, 57(5), p.132 - 135, 2001/05
海水中にはウランやバナジウム,ニッケル,コバルトなどの有用希少金属が極低濃度で溶存している。資源小国の我が国では、これらの希少金属のほぼ100%を海外に依存している現状である。海水中の極低濃度の希少金属を効率的に安価に捕集するためには、選択捕集性能の高い捕集機の開発と海洋条件に適した捕集システムの開発が重要な課題である。本報告では、放射線グラフト重合技術を応用した海水中有用金属捕集機の開発研究の現状と実際の海域での有用金属捕集試験の状況について紹介する。
安彦 兼次; 高木 清一*; 加藤 章一; 永江 勇二; 青砥 紀身; not registered
JNC TN9400 2000-059, 43 Pages, 2000/05
JNC-TN9400-2000-059.pdf:2.08MB
本研究では、現状技術で製作可能な高純度鉄および高純度鉄基合金の材料諸特性を把握し、先進的高速炉の構造材料および機能性材料への適用見通しを得ることを目的とする。そこで、まず10kg程度の高純度鉄及び高純度鉄基合金を超高真空対応のコールドクルーシブル溶解炉を用いて溶製した。次に高速炉の特徴である高温ナトリウム環境と高純度鉄および高純度鉄基合金との共存性、常温および高温における引張特性について検討した。また、高純度鉄基合金の高速炉構造材料に特化された性質の一つである高温クリープ特性を調べるために550
におけるクリープ試験を行い、その特性を評価した。さらに、高純度鉄の基本的材料特性である熱膨張係数や比熱、電気比抵抗などを測定し、機械的特性等含めて高速炉構造材料への見通しを評価した。特性試験および評価より以下の結果が得られた。(1)超高真空対応のコールドクルーシブル溶解炉を用いて10kg程度の高純度鉄および高純度50%Cr-Fe合金を溶製することができた。(2)常温および高温における変形挙動を理解するために高純度50%Cr‐Fe合金の引張試験を行った。その結果、高純度50%Cr-Fe合金は高温においても高強度でかつ延性を有していることがわかった。(3)高純度50%Cr-Fe合金の物理的特性(熱膨張係数や比熱等)を測定した。高純度50%Cr-Fe合金の熱膨張係数はSUS304よりも小さく、高速炉構造材料として有望であることがわかった。(4)ナトリウム腐食試験の結果、普通純度鉄は重量減少を示したが、高純度鉄は重量増加を示した。また、普通純度鉄は粒界近傍に著しい腐食が生じていたが、高純度鉄は粒界にも腐食は生じていなかった。(5)高純度50%Cr-Fe合金の550でのクリープ試験を実施した。その結果、短時間側で高純度50%Cr-Fe合金のクリープ破断強さは改良9Cr-1Mo鋼よりも高強度であるが、長時間側では同程度の強度であった。一方、クリープ破断伸びおよび絞りは改良9Cr-1Mo鋼より若干低下した。
鈴谷 賢太郎; Loong, C.-K.*; Price, D. L.*; Sales, B. C.*; Boatner, L. A.*
Journal of Non-Crystalline Solids, 258(1-3), p.48 - 56, 1999/00
被引用回数：16 パーセンタイル：70.36(Materials Science, Ceramics)鉛-インジウム及び鉛-スカンジウムのリン酸塩ガラスは、高い光透過率と反射率を示し、低い融点を持つことから、光機能材料として有望である。特に、インジウム及びスカンジウムの添加の物性に与える影響が大きいと言われており、その金属まわりの環境構造がどうなっているのか興味が持たれている。そこで、本研究では、これらのリン酸塩ガラスの構造をパルス中性子回析を用いて詳細に調べた。その結果、インジウム-酸素及びスカンジウム-酸素の距離はどちらも2.1Åであり、いずれも6配位でInO
やScOの八面体を形成していることが明らかになった。この比較的小さな八面体は、Al
などの3価の金属でみられ、ガラスネットワーク(この場合は、PO
ネットワーク)を引き締め、ガラス構造を安定化させることが知られており、このInとScも同様の役割を担っているものと考えられた。
須郷 高信
原子力eye, 44(8), p.13 - 15, 1998/08
放射線の橋かけ及びグラフト重合技術を応用した高分子材料の機能化の方法と、その特徴を紹介する。汎用の架橋型イオン交換樹脂とグラフト重合型イオン交換樹脂を分子構造の模式図で比較し、その特性を生かした実験結果を紹介する。また、グラフト重合の特長を利用した実用化の事例及び開発研究の現状をまとめて紹介する。
須郷 高信
化学工業, 49(7), p.53 - 60, 1998/07
放射線グラフト重合技術を応用した高分子材料の機能化に関する解説である。放射線グラフト重合の方法及びその特徴を説明するとともに、得られた機能材料の応用例を紹介する。放射線グラフト重合で合成したイオン交換樹脂については、汎用樹脂との比較を行うとともに、大気中の有害成分除去フィルターや電池用隔膜への実用化の状況及び新しい用途の可能性について示す。中空糸膜及び不織布の機能化については、有用金属と有害重金属の分離回収技術、タンパク質の選択分離の技術開発の現状を紹介する。
林 和範; 平川 康; 加納 茂機; 吉田 英一
PNC TN9410 98-048, 56 Pages, 1998/03
熱応力緩和を目的とした板状の傾斜機能材料の試作を行い、特性評価を行った。減圧プラズマ溶射法により、Al
O
とSUS316L系またはYOとSUS316L系において、SUS316Lを基板とし、AlOまたはYOの組成が0%から100%まで20%おきに変化するようにした6層構造の板状傾斜機能材料を形成した。皮膜断面の観察からクラックなどの欠陥は見られず、硬度は基板から表面に向かって連続的に上昇した。また、X線回折から、SUS316LおよびYOは原料粉末と皮膜で構造変化は見られなかったが、AlOは皮膜に
-AlO以外に
-AlOが見られた。この試作材について、823Kまたは923Kのナトリウムに3.6Ms(1000時間)の浸漬試験を実施したところ、傾斜機能皮膜に剥離やクラックが生じ、溶射粒子間の結合力に問題があることが明らかとなった。これを改善するために、溶射時の雰囲気圧力を変化させて皮膜を作成し、断面組織観察、硬度測定および構造解析を行った。その結果、圧力が高い溶射条件で形成した皮膜の方が、ち密になる傾向があったため、その条件で傾斜機能材料の試作を行った。
March 1996放射線高度利用センター
JAERI-Review 96-017, 277 Pages, 1997/01
JAERI-Review-96-017.pdf:12.81MB
本年次報告は、高崎研究所イオン照射研究施設(TIARA)で、1995年4月から1996年3月までの間に実施された研究活動をまとめたものである。1)宇宙用半導体、2)バイオテクノロジー、3)放射線化学及び有機材料、4)無機材料、5)材料解析、6)核化学及びラジオアイソトープ製造、7)加速器施設の放射線遮蔽、8)加速器技術の8部門にわたる84編の研究報告と、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。
鈴木 康夫*
プラズマ・核融合学会誌, 72(9), 962 Pages, 1996/09
プラズマは核融合研究分野ばかりでなく、さまざまの研究、産業分野で使われている。しかしプラズマ・プロセッシングや光源、イオン源など新しい機能を持つ材料・機器を作るために使われているが、プラズマそのものを機能材料として考えることはまだ行われていない。この点を指摘し、プラズマに構造(密度分布)を与えることによって、粒子ビームや光子ビームとプラズマの物性値との相互作用によって、まったく新しい機能材料として生れ変ることを提案した。従来のプラズマ物理の対象の外に、このような現象があるので、同好の人々で構造プラズマ研究会をやれればと呼びかけた。これは、プラズマ加速管、プラズマ・マイクロアンジュレーターなどの検討により、この手法が、もっと一般的な用途に拡張できると主張しているものである。
斎藤 滋; 坂本 直樹*; 西田 精利*; 河村 弘
Functionally Graded Materials 1996, 0, p.215 - 220, 1996/00
現在ベリリウムは、ITERプラズマ対向材料の有力な候補材料として位置づけられている。このベリリウムは、銅合金製ヒートシンク材料と接合された形態で用いられるが、プラズマからの非常に高い熱負荷及び中性子束に曝されるため、これらに耐え得る、信頼性の高い接合技術の確立が求められている。そこで我々は、傾斜機能材料としてベリリウム/銅焼結体を用いたHIP法による拡散接合法を提案し、ベリリウム/銅合金の接合技術開発を開始した。今回は、予備的な評価として、ベリリウム/銅焼結体の熱物性評価を行った。熱伝導率測定結果から、50%以上銅を含有する焼結体は、ベリリウムの熱伝導率を上回っており、傾斜機能材料として、より好ましいことが明らかとなった。本シンポジウムでは、熱膨張係数測定結果についても報告する。
細井 文雄; 大道 英樹; 赤間 和博*; 淡井 浩二*; 徳山 悟*; 佐藤 征*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 105(1-4), p.318 - 321, 1995/11
被引用回数：1 パーセンタイル：23.9(Instruments & Instrumentation)有機機能材料創製に関する研究の一環として、機械的強度が十分な人工血液の創製を目的とし、人工膜によるヘモグロビンの閉じ込めについて検討した。人工膜の素材としてリン脂質を選び、重合可能な不飽和基を有する化合物を合成して、線により重合させることで安定な閉じ込めを図った。1,2-ビス(オクタデカジエノイル)-sn-グリセロ-3-フォスフォコリンと呼ばれるリン脂質を4
Cで線照射して得た生成物について、液体クロマトグラフィーによる分子量測定、UV分光による重合度の測定などを行い、それらの結果に基づいて速度論的解析を試みた。その結果、不飽和基を有する2本のアシル鎖の間で反応性に違いのあること明らかにした。また、ヘモグロビンを含有させた生成物を動物実験に適用し、良好な安定性を示しうることを明らかにした。
Reber, N.*; 大道 英樹; Spohr, R.*; 玉田 正男; Wolf, A.*; 吉田 勝
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 105(1-4), p.275 - 277, 1995/11
被引用回数：24 パーセンタイル：88.66(Instruments & Instrumentation)イオンビーム照射による有機機能材料創製の研究の一環として、重イオンを照射した有機薄膜への機能性の付与について検討している。共同研究の相手先のドイツ重イオン研究所で1個のAuイオンを照射しアルカリでエッチングして単一孔をもつ薄膜としたポリエチレンテレフタレートに、原研でN-イソプロピルアクリルアミドを線の照射によりグラフト重合させた。得られた膜は、孔の部分にゲル成分を有することから、温度変化により孔を占有するゲルの体積が変化し、結果として孔の径を温度により可逆的に変えられることを見い出した。すなわち、この膜を0.1NのKCl溶液に浸漬して17Cから42Cまで毎分0.5Cの速度で温度を変化させたとき、孔の径が温度変化に追随して変化し、最大値と最少値で25%の差を生じることを見い出した。
March 1995放射線高度利用センター
JAERI-Review 95-019, 265 Pages, 1995/10
JAERI-Review-95-019.pdf:11.71MB
本年次報告は、高崎研究所イオン照射研究施設(TIARA)で、1994年4月から1995年3月までの間に実施された研究活動をまとめたものである。1)宇宙用半導体、2)バイオテクノロジー、3)放射線化学、4)有機材料、5)無機材料、6)材料解析、7)核化学およびラジオアイソトープ製造、8)加速器施設の放射線遮蔽、9)加速器技術の9部門にわたる86編の研究報告と、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。
大道 英樹
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 105, p.302 - 307, 1995/00
被引用回数：18 パーセンタイル：83.28(Instruments & Instrumentation)イオンビームを利用した有機機能材料の創製に関しては、目的とする機能に沿ったポリマーの合成とイオンビームのエネルギーの選択が重要であることを強調し、これまでの当研究室の研究の中から2例を紹介した。まず、放射線に対して感受性の高い樹脂として知られるCR-39に核種あたり11.4MeVの高エネルギーの重イオンビームを照射して多孔膜としたのち、当研究室で開発したゲルを孔の部分に化学結合させた。その結果、ゲルの示す体積相転移温度を挟む0Cと60Cとの間で孔のサイズを再現性よく変化しうることを示した。次に、非線形光学性の期待されるジアセチレン化合物についてLB法により多層膜としたのち、数keV程度の低エネルギーのイオンビームを照射すると折れ曲がった構造から伸び切った構造に配置を変えつつ重合し、結果的に配向性の揃った薄膜が得られること及びこの薄膜が3次の非線形性を示すことを明らかにした。
March 1994放射線高度利用センター
JAERI-Review 94-005, 252 Pages, 1994/11
JAERI-Review-94-005.pdf:10.43MB
本年次報告は、高崎研究所イオン照射研究施設(TIARA)で、1993年4月から1994年3月までの間に実施された研究活動をまとめたものである。1)宇宙用半導体、2)バイオテクノロジー、3)放射線化学、4)有機材料、5)無機材料、6)材料解析、7)核化学およびラジオアイソトープ製造、8)加速器遮蔽、9)加速器技術の9部門にわたる81編の研究報告と、施設の運転・利用状況、公表された文献、企業・大学との研究協力関係、研究開発・施設運営組織を収録する。
須郷 高信; 斉藤 恭一*
日本原子力学会誌, 36(7), p.619 - 623, 1994/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)海水中に極微量溶存するウランを原子力燃料として検討を始めた経緯、および日本での研究グループの現状を解説した。研究の概要ではウランの溶存形態からキレート形成基としてアミドキシム基に至った経緯を紹介した。放射線グラフト重合法を応用した繊維状ウラン捕集材の合成法および基礎物性を解説するとともに、ポンプ利用方式と浮体係留方式とのウラン捕集性能との比較検討結果をまとめて紹介した。
5年度) 研究成果総合報告書加納 茂機; 舘 義昭; 井上 賢紀; 西田 俊夫; 吉田 英一; 平川 康
PNC TN9410 94-113, 70 Pages, 1994/04
(目的)平成元年度から開始した原子力用基盤材料研究(フロンティア材料研究)では、研究の効率的・効果的な推進のため、「クロスオーバー研究制度」により、産・学・官の相互交流型研究を行ってきた。5年度にて第I期計画が終了したのに伴い、本報で、クロスオーバー研究の推進体制、研究交流活動および国内外調査の実績をまとめるとともに、動燃の研究成果の概要および6年度からの第II期研究計画の概要を述べる。(方法)クロスオーバー研究体制として、原子力基盤技術総合的研究推進委員会(委員長:藤家東工大教授)が組織され、その下部組織である原子力用材料研究交流委員会(主査:岡本東工大教授)に研究実施機関である動燃、原研、金材研、無機材研、物質研が参画し、研究計画、研究成果および研究交流方法等を審議した。動燃と原研は、幹事機関として、研究交流方法の企画・調整の役割を交互に果たした。(結果) 1)動燃は幹事機関として、原研と交互に、材料研究交流委員会を10回開催した。また、研究会8回、勉強会3回、国内シンポジウム2回、国際シンポジウム1回、仏・独・伊・蘭の5研究機関とのワークショップの開催および国内研究機関の訪問調査を行った。これらの研究交流を通じた、外部の専門家との交流、新素材に関する最新情報の収集、試料の入手、共同研究の遂行等は、動燃の研究テーマの効率的推進に大変役立った。2)これらの研究交流により、動燃の研究テーマに関して以下のような成果を得た。1・新型セラミックス: 焼結法による既存の各種セラミックス(Al2O3,ZrO2,SiC,SiC3N4,Sialon等)を対象に550度Cおよび650度Cで最長4,000 時間のNa中腐食特性を評価し、優先的に粒界の腐食が進行し、耐腐食性を向上させるためには粒界の組織・構造制御が不可欠であることを明らかにした。これらの成果を踏まえて新型セラミックス素材を試作・評価し、一部のセラミックスについて、耐食性に優れた新型セラミックス創製の見通しを得た。2・傾斜機能材: PSZ/SUS 系FGMの各種物性値を組織および温度の関数として定式化し、高温度落差場及び高熱流束環境下における非定常・弾塑性解析を行った。高温度落差場においては遮蔽性重視型FGMが、高熱流束環境下においては熱伝達性能重視型FGMが熱応力緩和の点で有利であることを明らかにし、最適材料設計手
