ファセット的包晶凝固過程の可視化実験

多面包晶凝固过程可视化实验

• 批准号: 07219215
• 负责人: 栗林 一彦
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Institute of Space and Astronautical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07219215/
• 关键词: 包晶反応; その場観察; 液相内拡散; 酸化物超電導体

包晶凝固は、融液を冷却した際、最初に晶出した相(初晶)を包むように次の相(包晶相)が晶出するためこのような呼称となり、非調和融点(包晶点)を有する物質の凝固過程に共通する現象と考えられている。ところが、同様に包晶点をもつ酸化物超電導体では、包晶相内の固相拡散が律速するこれまでの凝固モデルに代わって、初晶の溶解⇒液相内拡散⇒包晶相の晶出という新しい凝固・成長モデルが近年提唱され、帯溶融法あるいは引き上げ法で単結晶を育成するための原理として注目を集めている。しかしながらこのモデルのポイントである液相内拡散については、その存在を直接に証明する実験データは未だ報告されていない。したがって本研究では、モデル物質を用いた包晶凝固過程の可視化実験により、液相内拡散律速包晶凝固モデルの妥当性を調べることを目的とした。実験試料には、酸化物超電導体とよく似た状態図を持つアルカリハライド水和物を用いた。試料セル内に温度勾配を設け、引き上げ法による単結晶育成の模擬を意図して、セル下部(高温側)に初晶(一水和物)、溶液を介してセル上部(低温側)に包晶相(二水和物)を配した。初晶/溶液界面、溶液/包晶相界面の温度を、それぞれ包晶点以上、包晶点以下とすることにより、初晶が溶解して包晶相が成長するプロセスを実現するこができた。特に、干渉縞測定を併用したその場観察により、定常成長状態ではその成長速度に対応した濃度勾配が溶液相内に形成されることを明らかにし、初晶の溶解⇒液相内拡散⇒包晶相の晶出というプロセスが成立する条件の存在を立証、すなわち液相内拡散律速包晶凝固モデルの妥当性を示した。

Peritectic solidification は, melting liquid cooling し を た interstate, initially に crystal し た phase (primary) を package む よ う に time in wafer (peritectic phase) が out の す る た め こ の よ う な calls と な り, non-harmonic melting point (peritectic point) を す る material の solidification process common に す る phenomenon と exam え ら れ て い る. と こ ろ が, with others in に peritectic point を も つ acidification for electric conductor で は, peritectic phase in scattered が の solid-phase company law speed す る こ れ ま で の solidification モ デ ル に generation わ っ て primary の dissolved, scattered ⇒ ⇒ liquid inside company, peritectic phase の crystal out と い う new し い solidification, growth モ デ ル が in recent years to sing さ れ, 帯 melt method あ る い は lead き げ method で 単 crystallization を bred す る た め の Pay attention to the を set めて と る る. し か し な が ら こ の モ デ ル の ポ イ ン ト で あ る liquid phase within the company, scattered に つ い て は, そ の を directly に exists to prove that す る be 験 デ ー タ は not だ reported さ れ て い な い. し た が っ て in this study で は, モ デ を ル material with い た peritectic solidification process の visualization be 験 に よ り speed, liquid inside company law peritectic solidification モ デ ル の justice を adjustable べ る こ と を purpose と し た. Be 験 sample に は, acidification super electric conductor と よ く like た state 図 を hold つ ア ル カ リ ハ ラ イ ド water and を content with い た. Within the sample セ ル に temperature hook を け, lead き deserve げ method に よ る 単 crystallization bred の simulation を meaning 図 し て, セ ル lower (high temperature) primary (monohydrate and content), solution に を dielectric し て セ ル upper (low temperature side) に peritectic phase (2) and water を match し た. Primary/solution interface, solution / を の peritectic phase interface temperature and そ れ ぞ れ peritectic point above, the peritectic point と す る こ と に よ primary が り, dissolve し て peritectic phase が growth す る プ ロ セ ス を be presently す る こ が で き た. に, dry involved stripe を and し た そ の field 観 examine に よ り, steady growth state で は そ の growth に 応 seaborne し た concentration within the hook with が solution phase に form さ れ る こ と を Ming ら か に し primary の dissolved, scattered ⇒ ⇒ liquid inside company, peritectic phase の crystal out と い う プ ロ セ ス が established す conditions の る を testification, す な わ ち liquid inside company, peritectic solidification モ dispersion law of speed Youdaoplaceholder0 デ the appropriateness を shows that た.

项目成果

栗林一彦 他: "二液相分離過程における動的光散乱法適用の試み" 日本マイクログラビティ応用学会誌. 13-2(印刷中). (1996)

Kazuhiko Kuribayashi 等人：“尝试将动态光散射方法应用于两液相分离过程”日本微重力应用学会杂志 13-2（出版中）。

K.Kuribayashi 他: "Influence of Release and Transport of Latent Heat on Solidification Behavior in Faceted crystal" 2nd Int.Conf.Solidification and Gravity Miskolc,Hungary,1995. (印刷中).

K. Kuribayashi 等人：“潜热释放和传输对多面晶体凝固行为的影响”，第 2 届国际凝固与重力米什科尔茨会议，匈牙利，1995 年（出版中）。

永山勝久、栗林一彦 他: "電磁浮遊加熱溶解装置を用いたNd-Fe2元合金の浮遊溶融凝固法による非平衡相晶出と構造および磁性" 日本金属学会誌. 60-5(印刷中). (1996)

Katsuhisa Nagayama、Kazuhiko Kuribayashi 等：“使用电磁浮动加热熔化装置的浮动熔体凝固方法研究 Nd-Fe 二元合金的非平衡相结晶、结构和磁性”日本金属学会学报 60-5（正在出版）（1996）。

栗林一彦: "宇宙環境での材料創成" SUT Bulletin. 10. 32-36 (1995)

Kazuhiko Kuribayashi：“空间环境中的材料创造”SUT 公告。10. 32-36 (1995)