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Mannan, M. A.*; 馬場 祐治; 木田 徹也*; 永野 正光*; 野口 英行*
Materials Sciences and Applications, 6(5), p.353 - 359, 2015/05
蜂の巣状の構造を持つ六方晶ホウ素-炭素-窒素化合物(h-BCN)の合成を試み、その構造を調べた。試料は高周波プラズマ誘起化学蒸着法により作成した。欠陥の少ないきれいな薄膜を合成するため、h-BCNと格子定数の近いダイヤモンドを基板に用いるとともに、蒸着中の基板温度を950
Cと高温に保持した。X線光電子分光スペクトル(XPS)測定の結果、合成したh-BCN薄膜の組成は、ホウ素0.31, 炭素0.37, 窒素0.6であった。放射光を用い、ホウ素K吸収端および窒素K吸収端のX線吸収端微細構造(NEXAFS)スペクトルを測定した結果、得られた薄膜は理想的な蜂の巣状の構造を持ち、窒素の欠陥はほとんどないことが明らかとなった。
中野 純一; 山田 禮司
Proc. of 2nd IEA/JUPITER Joint Int. Workshop on SiC/SiC Ceramic Composites for Fusion Applications, p.64 - 67, 1997/00
炭化ケイ素(SiC)は、低放射化、及び高温での優れた機械的性質を有し、原子力環境での用途が期待されている。そのため、核融合炉のブランケット及び第一壁用としてSiC複合材料のさまざまな作製法が研究されている。化学気相浸透法(CVI)により作製されたSiC/SiC複合材料がその特性評価のために国内の各研究機関に配布された。原研においては、そのSiC/SiC複合材料の室温から1350Cまでの熱拡散率をレーザーフラッシュ法により測定し、熱伝導度は熱拡散率、比熱、密度から計算した。その値は密度とともに増加した。また、試料の内部状態を調べるためにSEM観察を行い、試料内に多くの気孔が存在することが確認された。これらの気孔を減少させることができれば、熱伝導度はさらに向上すると考えられる。
広岡 慶彦; 井本 利広*; 佐野 忠雄*
Journal of Nuclear Materials, 113, p.202 - 206, 1983/00
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)
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
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、MoC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。
中村 和幸; 山田 禮司; 西堂 雅博; 村上 義夫
Journal of Nuclear Materials, 111-112, p.852 - 855, 1982/00
被引用回数：15 パーセンタイル：80.75(Materials Science, Multidisciplinary)JT-60の第一壁材の候補として低原子番号の物質を被覆した材料が考えられている。しかし、もしプラズマが不安定となった場合、第一壁には衝撃的な熱負荷が加わることとなるため、これらの被覆材料の熱衝撃下での密着性を調べることが極めて重要である。熱衝撃試験に用いた試料は化学蒸着及び物理蒸着法によってTiC,TiNを被覆したモリブデン及びインコネル625である。照射は30keV/H,4X10
H/cm
sec(2KW/cm)の水素ビームで、基板が解ける照射時間までパルス的に行なった。照射後、被膜の表面を走査型電子顕微鏡で観察し、モリブデン基板上及びインコネル625基板上各々の被膜について比較した。その結果、モリブデン基板では化学蒸着のTCのインコネル625基板では化学蒸着のTiNの密着性の高いことが判った。
小川 徹; 井川 勝市; 岩本 多實
Journal of Nuclear Materials, 97(1-2), p.104 - 112, 1981/00
被引用回数：46 パーセンタイル：96.72(Materials Science, Multidisciplinary)種々の核燃料粒子に、1350°~1600CでZrC被覆をほどこした。供給ガス組成はZrBr
,CHH,Arであった。結果は、Zr-C-H-Br系の熱化学解析と比較された。メタン流量に、メタン熱分解効率の補正を行う事によって、ZrC蒸着物の重量と組成を供給ガス組成から熱化学的に計算できることが示された。メタン熱分解の活性中心概念と、表面のごく近傍での局所化学平衡とに基づいて、ZrC蒸着モデルを構成し、実験結果を定性的に説明した。
小川 徹
Phys.Status Solidi A, 66, p.175 - 181, 1981/00
被引用回数：2 パーセンタイル：23.16(Materials Science, Multidisciplinary)明瞭なモルフォロジーを有する、粒子状ZrC結晶をZrBr-CH-H-Ar系からの化学蒸着によって合成した。結晶の基本形はプリズムであり、
110
方向に伸び、それぞれ4つの{111}面、2つの{111}面と2つの{100}面、2つの{111}面と1つの{100}面で囲まれた、菱形、偽-菱形、三角形断面を有していると考えられる。その他に、おそらく100軸を有する円錐形結晶も見られた。これらのプリズム形、および円錐形結晶が、同一の結晶群から成長していることから、上記モルフォロジーは蒸着位置に依存しないと考えられる。プリズムのモルフォロジーはZrCのNaCl型構造において、強い金属-金属、金属-非金属結合を仮定して、PBC理論によって説明する事ができた。{111}面の安定性はZrCの結合のイオン性が小さいことを意味すると考えられる。
小川 徹; 井川 勝市; 岩本 多實
J.Mater.Sci., 14(1), p.125 - 132, 1979/00
被引用回数：21臭化ジルコニウム、メタン、水素、アルゴンの混合ガスからの、炭化ジルコニウムおよび炭素の化学蒸着挙動について、気体組成の効果を調べた。実験から、主として混合ガス中のメタン濃度が蒸着速度、蒸着物性状の双方を決定することが分かった。また、自由エネルギー最小化法を用いて、Zr-C-H-Br系の化学平衡を計算し、計算結果と実験結果との比較をおこなった。これらの結果から、炭化ジルコニウムの化学蒸着機構を議論した。
小川 徹; 井川 勝市; 岩本 多實
Journal of Nuclear Materials, 62(2-3), p.322 - 324, 1976/03
被引用回数：18化学蒸着でつくられたZrC-C合金について、ヴィッカース微小硬さ及び組織を調べ、それらへの組成の影響を見た。炭素の共蒸着によって極小硬さは著しく低下する。組織は定比ZrC被覆の柱状の組織から、炭素含有量の増加にともなって、蒸着面に平行にすじの走った層状の組織へと変化する。さらに、炭素量がC/Zr=2.0を超えると、層状熱分解炭素に似た組織を現す。また、あわせて破面の走査電顕観察もおこない、上記の観察とよく一致する結果を得た
井川 勝市; 岩本 多實
Journal of Nuclear Materials, 52(1), p.128 - 130, 1974/01
被引用回数：21臭素蒸気とジルコニウムスポンジの反応生成物蒸気をジルコニウム源、メタンを炭素源として、化学蒸着法により噴流層でアルミナ微小球に炭化ジルコニウム一炭素系合金(ジルコニウムカーバロイと略称)の被覆を施こす実験を行なった。得られた被覆について厚みと組成と密度を測定した。このカーバロイが黒鉛の理論密度をもつ炭素相と炭素側限界組成とその組成の理論密度をもつ炭化ジルコニウム相との均一複合体であると仮定すると、1300Cと1350Cで蒸着した被覆の密度は得られた全組成範囲(C/2r=1.0-2.6)で大体理論密度の付近であったが1400Cで密着した被覆はかなり低密度であった。これらのデータをもとにして、炭素被覆をした二酸化ウラン微小球にカーバロイ被覆を施こすことを試みた。結果は満足であった。
植田 祥平; 相原 純; 橘 幸男; 國富 一彦; 岡本 孝司*
no journal, ,
プルトニウム燃焼高温ガス炉のためのセキュリティ強化型安全燃料を高燃焼度化するため、遊離酸素ゲッターの特性を有する炭化ジルコニウム(ZrC)を不活性母材燃料核へ直接被覆する。平成26年度は既存のZrC被覆試験装置を整備した。今後のZrC被覆試験では、母材の組成元素の影響を考慮して被覆温度等の条件を検討していく。
植田 祥平; 相原 純; 橘 幸男; 國富 一彦; 岡本 孝司*
no journal, ,
プルトニウム燃焼高温ガス炉に用いるセキュリティ強化型安全燃料においては、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)を不活性母材とするPuO-YSZ燃料核へ、遊離酸素ゲッターの特性を有する炭化ジルコニウム(ZrC)を直接被覆する。平成27年度は、模擬のYSZ粒子へ臭化物化学蒸着法に基づくZrC被覆試験を開始し、被覆温度約1350C、粒子装荷量100gの条件において被覆層厚さ約14
mのZrC層の被覆に成功した。今後の被覆試験を通じて、ZrCの材料特性と温度等の被覆条件との相関について検討していく。
植田 祥平; 相原 純; 橘 幸男; 國富 一彦; 岡本 孝司*
no journal, ,
プルトニウム燃焼高温ガス炉のためのセキュリティ強化型安全燃料を高燃焼度化するため、遊離酸素ゲッターの特性を有する炭化ジルコニウム(ZrC)を不活性母材燃料核へ直接被覆する。平成28年度は直径0.7mmのYSZ(イットリア安定化ジルコニア)模擬燃料核への厚さ約21mのZrC層被覆に成功し、定比ZrCの化学蒸着条件の再現性を確認するとともに、化学蒸着条件との関係からZrC層被覆層の成長速度を得た。また、透過型電子顕微鏡によるZrCとYSZ境界面の材料特性を評価した。さらに、ZrC被覆試験装置を改造して、従来よりも小径の粒子へのZrC層被覆を可能にした。
植田 祥平; 相原 純; 水田 直紀; 橘 幸男; 國富 一彦; 岡本 孝司*
no journal, ,
プルトニウム燃焼高温ガス炉のためのセキュリティ強化型安全燃料を高燃焼度化するため、遊離酸素ゲッターの特性を有する炭化ジルコニウム(ZrC)を不活性母材燃料核へ直接被覆する。平成29年度は直径0.4mmのCeO-YSZ(二酸化セリウム-イットリア安定化ジルコニア)模擬燃料核への厚さ約18mのZrC層被覆に成功し、定比ZrCの化学蒸着条件の再現性を確認するとともに、化学蒸着条件との関係からZrC層被覆層の成長速度を得た。また、走査型透過電子顕微鏡(STEM)によるZrCとCeO-YSZ境界面の材料特性を評価した。
