NiO-MgO固溶体のCO還元挙動と還元Ni中のMgO分散状態

NiO-MgO固溶体的CO还原行为及还原Ni中MgO的分散状态

• 批准号: 07750816
• 负责人: 高橋 勝彦
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Toyama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-07750816/
• 关键词: 酸化物固溶体; 還元反応; 酸化物粒子分散材料

酸化物分散強化金属の製造に酸化物固溶体の還元を利用するという全く新しい製造方法の可能性を検討するために,本年度はモデルケースとしてNiO-MgO全率固溶体のCO還元を行い,還元挙動と還元機構ならびにMgO含有還元ニッケルの観察を行った.さらに,従来行ってきたH_2還元の結果との比較を行った.0%試料に比較して,還元速度はMgO固溶量の増加と還元温度の減少とともに著しく減少し,また炭素析出の問題から高MgO固溶体の還元には1273K以上の温度を必要とした.さらに,CO還元速度はH_2還元速度よりも小く,100%還元には1273Kで3.6ksの還元時間を必要とした.還元はマクロ的に未反応核を形成しながら進行したことから,未反応核モデルにより還元機構を検討した.その結果,化学反応速度定数が2.5%MgOで最大値をとった後,MgO固溶量の増加とともに減少したのが特徴的であった.この現象はMgOによる固溶体の不活性化のみならず,生成物の気孔構造にも依存した結果と思われる.1273Kで得られた還元ニッケル中には,平均粒子径約20nm,複雑形状のMgO粒子が観察され,この結果はH_2還元とほぼ同様であった.ただし,還元温度が1373Kに上昇した場合,粒子径は若干増加する傾向にあった.したがって,本実験で得られたMgO含有ニッケルは,従来の製造方法で得られたそれよりもかなり微細な粒子が分散しており,本研究で提案された新しい製法が適用可能であることを示した.今後は,FeO-MgO,FeO-CaOなどの他の系でこの製法の可能性を検討する予定であり,一方,MgO含有金属のち密な焼結体の作製,焼結体の作製条件および焼結機構などの検討,そしてち密なMgO含有金属の性能評価を行う予定である.

During the year under review, the possibility of using a completely new production method for acid solid solution in the production of acid dispersion strengthening metals was investigated. In addition, the reduction rate of MgO solid solution increases, the reduction temperature decreases, and the carbon precipitation problem increases. The reduction temperature of MgO solid solution is higher than 1273K. The CO recovery rate is 1273K, the H_2 recovery rate is 100%, and the recovery time is 3.6ks. Return to the original, the original. As a result, when the chemical reaction velocity is set at 2.5% MgO, the MgO solid solubility increases and decreases. This phenomenon is related to the inactivation of MgO in solid solution, and the dependence of pore structure on the product. The average particle diameter is about 20nm, and MgO particles with complex shape are observed at 1273 K. The results are similar to those of H_2 reduction. The particle diameter tends to increase when the elemental temperature rises above 1373K. This paper presents a new method for producing MgO containing fine particles. In the future, the possibility of preparing FeO-MgO,FeO-CaO and other systems will be discussed. On the one hand, the preparation of MgO metal-containing dense sintered body, the preparation conditions of sintered body and the evaluation of sintering mechanism will be discussed.