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熱測定による地球内部物質のキャラクタリゼーションと形成機構

利用热测量表征地球内部材料及其形成机制

基本信息

批准号：
60221008
负责人：
斎藤安俊
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60221008/
关键词：
熱測定熱分析相転移熱力学関数 DTA DSC 断熱型熱量計

项目摘要

地球内部にある造岩物質が、さまざまな物理的、化学的条件下で変形,変成,変質し,特定物質の凝集あるいは析出といった現象となって現れてくる過程は、それらの物質間の熱力学的関係で支配されている。しかしこの分野の精密な熱力学的研究例は数少なく、必要な基礎的データが不足しているのが現状である。このため本研究では、まず基礎的熱力学データ(相転移温度,転移熱,熱容量,エンタルピー,エントロピー,自由エネルギーなど)を得るため、装置とその実験上の問題点について検討した。さらに引き続き、高感度の熱分析装置と断熱型熱量計を製作した。1.熱分析手法における問題点:一般に熱分析装置は、古典的DTA、入力補償DSCおよび熱流束DSCに大別されるが、これらによるデータの解析には、それぞれの原理に基づいた取扱いが必要となる。そこで、これら三つの装置に共通に適用できるMrawのモデルに基づいて、数学的に巌密な解析法について考察した。その結果、一次相転移の場合の相転移温度の決定法およびその際の転移エンタルピーを見積るためのベースラインについて、とくに相転移の前後で熱容量値が違う場合についても、巌密でかつ実用的なラインの引き方を示すことができた。さらにいくつかの新しい知見を得ており、これらは既に論文としてThermochim.Actaに発表し、さらに投稿準備中である。2.高感度DTA装置および断熱型熱量計の製作:本研究で得た新しい知見を基にして高感度DTA装置を設計し、製作した。これは、100Kから400Kおよび300Kから800Kの温度範囲で使用でき、雰囲気制御を可能としたので、相転移の機構の解明などに有力であると予想される。また熱容量をはじめとする熱力学的諸量を定量的に決定するには、断熱型熱量計によるほかはない。これについても、種々の改良点を加えて製作した。

Rock-forming substances in the interior of the earth change shape, form, and quality under physical and chemical conditions, and specific substances aggregate and precipitate. Thermodynamic relationships between substances are governed by processes. The number of examples of precise thermodynamics research in the field is small, and the basic problems are insufficient. This research is based on thermodynamic data (phase shift temperature, heat transfer, heat capacity, heat transfer rate, heat transfer rate). Today, the production of high-sensitivity thermal analysis devices and thermal insulation calorimeters. 1. Thermal analysis method: general thermal analysis equipment, classical DTA, force compensation DSC and heat beam DSC are necessary. For example, if you want to use a computer, you can use a computer. As a result, the determination method of phase shift temperature in the case of primary phase shift and the determination method of phase shift temperature in the case of primary phase shift are discussed. This is the first time I've ever seen a paper published by Thermochim.Acta. 2. The design and fabrication of high sensitivity DTA device and thermal insulation calorimeter are studied. The temperature range from 100K to 400K and 300K to 800K can be used for the purpose of solving the problem of phase shift mechanism. Heat capacity is determined quantitatively by thermodynamic parameters. This is the first time that we have been able to improve the quality of our products.