ファインセラミックス粉体の水熱腐食挙動

本研究では、構造用ファインセラミッスの高温高圧水下での腐食・防食のための基礎的知見を得ることを目的として、代表的な非酸化物、酸化物系セラミックスの高純度粉体を用いた高温高圧水中での腐食反応速度の測定により、腐食反応機構の解明を行い、基礎的データの整備充実と腐食、防食に関わる学問的体系化のための基礎的指針を提示することをも企図した。1.構造用ファインセラミッス粉体の高温高圧水腐食試験オートクレーブを用いてセラミックスの高純度粉体の高温高圧の純水(120〜300℃、平衡水蒸気圧)中での高温高圧水腐食試験を行い、重量変化、腐食液の化学分析、腐食生成物の同定等の腐食反応の系統的評価を行った。2.構造用ファインセラミッス粉体の高温高圧水腐食における腐食反応と腐食反応機構及び総括非酸化物系のh‐BNでは、腐食反応速度は直線則に従い表面化学反応律速の板状モデルにより表され、腐食層を形成しない腐食反応が進行し、腐食反応で生成するホウ酸の水和が律速過程であることが判明した。酸化物系の高純度粉体であるムライトでは、腐食反応速度は放物線則に従い生成層内拡散律速のJanderモデルにより表され、ベーマイトの腐食層を形成する腐食反応が進行し、腐食反応生成物層中の水の拡散が律速過程であることが判明した。以上のファインセラミッス粉体の高温高圧水腐食における腐食反応とその反応機構の解明により、腐食・防食のための基礎的知見を提供できた。さらに、ムライトにおいては二成分系であることより、ムライトの化学組成が腐食反応速度に大きく影響することが判明し、ムライトセラミックスの耐食性向上のための材料設計上有用な指針をも提示することができた。

本研究では、構造用ファインセラミッスの高温高圧水下での腐食・防食のための基礎的知見を得ることを目的として、代表的な非酸化物、酸化物系セラミックスの高純度粉体を用いた高温高圧水中での腐食反応速度の測定により、腐食反応機構の解明を行い、基礎的データの整備充実と腐食、防食に関わる学問的体系化のための基礎的指針を提示することをも企図した。1.構造用ファインセラミッス粉体の高温高圧水腐食試験オートクレーブを用いてセラミックスの高純度粉体の高温高圧の純水(120〜300℃、平衡水蒸気圧)中での高温高圧水腐食試験を行い、重量変化、腐食液の化学分析、腐食生成物の同定等の腐食反応の系統的評価を行った。2.構造用ファインセラミッス粉体の高温高圧水腐食における腐食反応と腐食反応機構及び総括非酸化物系のh‐BNでは、腐食反応速度は直線則に従い表面化学反応律速の板状モデルにより表され、腐食層を形成しない腐食反応が進行し、腐食反応で生成するホウ酸の水和が律速過程であることが判明した。酸化物系の高純度粉体であるムライトでは、腐食反応速度は放物線則に従い生成層内拡散律速のJanderモデルにより表され、ベーマイトの腐食層を形成する腐食反応が進行し、腐食反応生成物層中の水の拡散が律速過程であることが判明した。以上のファインセラミッス粉体の高温高圧水腐食における腐食反応とその反応機構の解明により、腐食・防食のための基礎的知見を提供できた。さらに、ムライトにおいては二成分系であることより、ムライトの化学組成が腐食反応速度に大きく影響することが判明し、ムライトセラミックスの耐食性向上のための材料設計上有用な指針をも提示することができた。