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論文

原子炉用黒鉛および炭素材料の照射損傷; 高温照射ならびに熱処理による寸法と物理的性質の変化

松尾 秀人

炭素, 0(150), p.290 - 302, 1991/00

https://doi.org/10.7209/tanso.1991.290

本論文は、原子炉用黒鉛材料および炭素材料、主として石油コークス系微粒等方性黒鉛材料IG-110と炭素材料ASR-ORBを中心にして、それらの照射および熱処理効果についてまとめた総合論文である。JMTR、JRR-2、HFRなどで550~1335$$^{circ}$$Cで最高6.8$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$(E$$>$$29fJ)まで照射した後、寸法、熱膨張率、熱伝導度、電気比抵抗、ヤング率などの測定結果、ならびに照射前後に熱処理してこれらの特性変化を調べたこれまでの報告を総合的にまとめ、照射効果と結晶性との関係や照射欠陥のモデルと特性変化との関係について考察した。

論文

Effect of heat treatment on physical properties of carbon material for use as thermal barrier in the VHTR(very high temperature gas-cooled reactor)

松尾 秀人; 斎藤 保

High Temperatures-High Pressures, 16, p.695 - 705, 1984/00

VHTRの炉床部断熱材料として使用される炭素質材料の諸性質の中で熱伝導度や高温圧縮応力下における寸法安定性は最も重要な性質であり、電気比抵抗,ヤング率,結晶構造パラメーターとともにこれらの諸性質の熱処理による変化について研究した。試料を3273°Kまでの温度で1時間,或は1273°Kで最高約5000時間熱処理し、寸法,かさ密度,熱伝導度,電気比抵抗,ヤング率,結晶構造パラメーターに対する熱処理の影響を調べた。さらに1273Kで最高27.9MPaの圧縮応力下で600時間熱処理し、寸法やかさ密度の変化を測定した。これらの実験によりさらに性能の良い断熱材料へ改良するためのデータを取得した。また、熱伝導度,電気比抵抗,結晶構造パラメーター等の相互関係や、それらの熱処理による変化について調べ、考察した。

報告書

多目的高温ガス実験炉の炉床部用炭素材料に関する研究,V; 寸法,熱伝導度,電気比抵抗の長時間加熱処理による変化

松尾 秀人; 斎藤 保

JAERI-M 83-203, 14 Pages, 1983/11

JAERI-M-83-203.pdf:0.58MB

炭素質材料は多目的高温ガス実験炉の炉床部断熱材料の候補材料の1つである。炭素質材料を使用するに際しては、高温での寸法や熱伝導度の安定性は把握しておかなければならない重要な性質である。1100$$^{circ}$$Cで焼成した炭素質材料について1000~1200$$^{circ}$$Cで最高6350時間熱処理を行ない、寸法、熱伝導度、かさ密度、電気比抵抗などの変化を調べた。その結果、焼成温度以下でも熱処理時間の経過とともに寸法は収縮、熱伝導度やかさ密度は増加、電気比抵抗は減少することが明らかになった。これらの結果について考察するとともに、熱伝導度と結晶構造パラメーターの変化との関連について棲討した。

報告書

多目的高温ガス実験炉の炉床部用炭素材料に関する研究,5; 熱伝導度と結晶構造パラメーターの関係

松尾 秀人; 斎藤 保; 佐々木 泰一

JAERI-M 9736, 11 Pages, 1981/10

JAERI-M-9736.pdf:0.46MB

多目的高温ガス実験炉の炉床部用材料として試作した大型の炭素ブロックから採取した試料について、熱伝導度および結晶構造パラメーター、Lc(002)およびd(002)、の熱処理による変化を測定し、両者の関係について検討した。熱伝導度は、熱処理温度が1200$$^{circ}$$Cまでは変化しなかったが、それ以上の温度では処理温度が高くなるにしたがって増加した。また、熱伝導度はLc(002)$$^{2}$$/d(002)と直線的な関係があり、熱伝導度を解析する場合には二次元的な結晶子の大きさの影響を考慮に入れる必要のあることが明らかになった。

報告書

多目的高温ガス実験炉の炉床部用炭素材料に関する研究,3; 加熱処理に伴なうX線パラメーター変化と種々の特性値の関係

斎藤 保; 松尾 秀人; 福田 保昌; 佐々木 泰一

JAERI-M 8857, 14 Pages, 1980/05

JAERI-M-8857.pdf:0.57MB

炉床部用炭素材料の加熱処理に伴なう結晶構造変化を調べるため3銘柄の炭素材料(SIG-B、EG-36B、C-140)を3040$$^{circ}$$Cまでの種々の温度で熱処理しX線パラメーターを測定した。3銘柄とも同じような黒鉛化挙動を示す成分から主として構成されていることが明らかになったが、C-140材からは、この主成分の他に黒鉛化度が非常に高い成分も検出された。1000$$^{circ}$$C以上の加熱処理に伴ない見かけの結晶子の大きさ(Lc$$_{(}$$$$_{0}$$$$_{0}$$$$_{2}$$$$_{)}$$)は増加し、この現象は網面間隔の収縮が始まらないような熱処理条件下でも認められた。Lc$$_{(}$$$$_{0}$$$$_{0}$$$$_{2}$$$$_{)}$$の増加は炭素網面の配列化の進行とC軸方向の格子ひずみの減少とによるが、SIG-B材では前者はLc$$_{(}$$$$_{0}$$$$_{0}$$$$_{2}$$$$_{)}$$が約200$AA$までの領域で完了する傾向を示した。Lc$$_{(}$$$$_{0}$$$$_{0}$$$$_{2}$$$$_{)}$$の増加に伴なってSIG-B材の寸法とヤング率は減少し、嵩密度は増加しており、これらの変化は特に、網面の配列化が進む領域で大きかった。一方、電気比抵抗は網面間隔の収縮が始まるとともに大きく減少した。

報告書

多目的高温ガス実験炉の炉床部用炭素材料に関する研究・2; 寸法変化におよぼす熱処理ならびに高温圧縮荷重付加効果

松尾 秀人; 斎藤 保; 福田 保昌; 佐々木 泰一

JAERI-M 8561, 21 Pages, 1979/11

JAERI-M-8561.pdf:0.94MB

多目的ガス実験炉では炉床部材料として炭素質材料の使用が検討されており、その基礎資料を得るために3種類の炭素質材料を試作し、これらの試料について寸法変化とカサ密度の変化に及ぼす熱処理効果と、寸法の径時変化に及ぼす荷重不可効果を調べた。1000$$^{circ}$$Cから3040$$^{circ}$$Cまでの各温度で1時間の加熱処理により、寸法変化では2種類が収縮し、他はほとんど変化しなかった。カサ密度では増加したものと減少したものがあり、試料によって異る熱処理効果があった。1000$$^{circ}$$Cでの寸法の径時変化では、寸法収縮率は荷重を付加することによって大きくなるが、荷重を付加する前に1000$$^{circ}$$C以上の温度で長時間予備過熱することによって減少することや、寸法収縮率はt$$^{1}$$$$^{/}$$$$^{2}$$(tは測定時間)に比例して変化するなどのことがわかった。多目的高温ガス実験炉用炉床部材料としては、この実験に使用した試作炭素材料よりさらに高温における寸法安定性の良い材料を開発することが望まれる

報告書

多目的高温ガス実験炉の炉床部用炭素材料に関する研究,1; 熱伝導度と電気比抵抗の熱処理による変化

松尾 秀人; 斎藤 保; 福田 保昌; 佐々木 泰一; 長谷川 隆*

JAERI-M 8551, 15 Pages, 1979/11

JAERI-M-8551.pdf:0.69MB

多目的高温ガス実験炉の炉床部用炭素材料についてのデータを取得するため、国内で入手できる3社の大型炭素材料に対し熱伝導度および電気比抵抗を測定した。その結果、熱伝導度のさらに低い炭素材料を開発する必要があることがわかった。さらに、1000$$^{circ}$$Cから3040$$^{circ}$$Cまでの各温度で1時間熱処理した場合の熱伝導度と電気比抵抗の熱処理による変化を調べ、炭素材料製造における最終焼成温度選択に参考となるデータを得た。すなわち、熱伝導度は熱処理温度が1200$$^{circ}$$Cまでは変化せず、それ以上の温度では温度とともに大きくなるが、電気比抵抗は1500$$^{circ}$$C~2000$$^{circ}$$Cで変化はみられなかった。また、熱処理によるローレンツ数の変化は、1500$$^{circ}$$C以下、1500$$^{circ}$$C~2500$$^{circ}$$C、2500$$^{circ}$$C以上の3つの領域に分けられ、これらの変化を黒鉛化のモデルに基づいて考察した。

論文

Fine structure of polytetraoxane, and its changes during annealing and $$gamma$$-ray irradiation

小田島 晟*; 石橋 輝雄*; 森本 嘉吉*; 中瀬 吉昭; 栗山 将

Reports on Progress in Polymer Physics in Japan, 20, p.155 - 158, 1977/00

ポリテトラオキサンの放射線固相重合を80$$^{circ}$$C以下で行うと主結晶と副結晶が生成し、80$$^{circ}$$C~90$$^{circ}$$Cではそれにラメラ晶の生成が加わり、90$$^{circ}$$C以上では主結晶とラメラ晶が生成する。これらの試料の熱処理、あるいは$$gamma$$線の照射により副結晶が消失するが、ラメラ晶はほとんど変化を受けない。しかし、重合時に発生した歪は消失する。すなわち、歪のある分子は熱処理あるいは照射効果を受け易い。また、大線量の照射により、周期的に層状ボイドが発生し、上記の効果の受け易い領域が、周期的にポリマーフィブリル上に存在することがわかった。

論文

Mechanical relaxations in $$gamma$$-ray-polymerized polyethylene

新井 英彦; 栗山 将

J.Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed., 14(9), p.1659 - 1669, 1976/09

$$gamma$$線重合ポリエチレンはその比表面積が大きいなど特異な性質をもつが、その性質、微細構造をその力学緩和に関連づけした研究は無い。本研究では冷間成型した$$gamma$$線重合ポリエチレンの力学緩和をさぐり粘弾性測定装置で測定した。その結果、本試料は融液結晶化フィルムの$$alpha$$-分散に比べ、ブロードな$$alpha$$-分散を示すことが明らかになった。この分散に及ぼす熱処理および四塩化炭素による膨潤効果の検討から、本試料の$$alpha$$-分散は単結晶マットのそれとよく似ており、同様にラメラ結晶内の分子運動に由来するとassignされた。その$$gamma$$分散も単結晶マットのそれに似ている。

論文

Lamellar structure in poly(tetraoxane) obtained by the radiation-induced polymerization in the solid state

加藤 俊夫*; 中瀬 吉昭; 依田 修; 栗山 将; 小田島 晟*

Polym.J., 8(4), p.331 - 339, 1976/04

https://doi.org/10.1295/polymj.8.331
 被引用回数：5

放射線固相重合ポリテトラオキサンの小角X線回折写真の子午線方向に2つの独立した散乱がある。一方はスポット状であり100Aの長周期に、他方は約500Aの長周期に対応する。 ポリテトラオキサンの100A長周期の熱処理効果、熱処理物の融解挙動を研究し、溶融結晶化ポリオキシメチレン(ラメラ晶)の熱処理効果と比較検討した。その結果、上記100A長周期を示す構造はラメラ晶型であることを明らかにした。 したがって、放射線固相重合ポリテトラオキサンには伸び切り分子鎖よりなる結晶のフィブリル束の間にラメラ型結晶が存在することが明らかになった。

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