機械工学系 薄膜材料研究室http://www.tf.me.tut.ac.jp/研究者情報：https://researchmap.jp/read0096763実用化に向けた課題・電気炉酸化スラグの紫外線波長などの炭酸塩分解影響調査・高温下のスラグと二酸化炭素の反応性調査・ZnO·Cr2O3 の溶解促進法開発・銅中の黒鉛析出量増加、低気孔率化1900℃で溶解後冷却して作製した 黒鉛分散銅基複合材料−007−キーワード電気炉スラグ、電気炉ダスト、溶出機構、緩衝作用、殺菌灯、 亜鉛含有物質、溶解度、酸化、黒鉛分散銅合金基複合材料研究段階基礎概要環これまで溶融金属の物理化学に関する研究として、クロム鉱石の溶融還元、耐火物とスラグとの反応、反応性ガス気流中での金属の蒸発促進と化合物超微粒子の合成などを行ってきました。境現在は、鉄鋼スラグからの溶出、電気炉ダストからの有価物(亜鉛)の抽出、黒鉛分散銅合金基複合材料に関する物理化学的基礎研究を行っています。優位性に従来技術・炭酸塩の分解には高温度、真空が必要。・殺菌灯照射により炭酸塩を分解可能です。・湿式法(酸)では、電気炉ダストから亜鉛が・湿式法での亜鉛の回収率向上対処法を見つや約60％しか回収できない。けました。・黒鉛分散銅基複合材料の作製には、黒鉛の・銅を1800℃以上に保持すると銅中の溶解表面改質などが必要。炭素濃度が増大します。さ特徴し１.スラグ溶出液中のpHは、溶出したカルシウムイオンなどの電荷のバランスで決まり、スラグを純水に入れると、純水に溶解している炭酸イオンがスラグと反応するのでpHが増大します。そのい後、炭酸イオンの放出によりpHは減少します。・電気炉酸化スラグに殺菌灯を照射すると、スラグ表面の炭酸塩が分解します。これを利用した二酸化炭素の吸収、脱離プロセスができます。また、スラグからの炭酸イオンなどの供給再が減少するので、殺菌灯を照射したスラグからのカルシウムなどの溶出濃度が殺菌灯を照射していないスラグよりも小さくなります。２.電気炉ダスト利電気炉ダストからの亜鉛の低回収率は、ダスト中のZnO·Fe2O3が難溶性であることに起因すると考えられてき用ましたが、ダスト中に含まれる亜鉛含有物質の溶解度調査から、ZnO·Cr2O3 が原因であることを明らかにしました。そこで、酸化剤を添加して、3価クロムを6価にすることを技試み、ZnO·Cr2O3 からの亜鉛の溶解度を大きくすることができました。術３.黒鉛分散銅合金基複合材料の創製黒鉛るつぼ中で銅を溶解し、炭素飽和溶銅を冷却したときの、組織を図に示します。球状あるいは片状黒鉛鋳鉄と同様な黒鉛が析出し、黒鉛粉と銅粉との圧粉体を1800℃以上に加熱した場合、複合材料は作製できましたが、気孔率は最大20％と大きいものでした。実用化イメージ、想定される用途・スラグのセメント代替材料(紫外線照射)・鉄鋼スラグ利用した、二酸化炭素の吸収、放出プロセス開発・電気炉ダストの湿式回収法の開発・黒鉛分散銅基複合材料のパンタグラフ適用企業等への提案この技術にご興味をお持ちの企業の技術相談をお受けします。また共同研究等のご検討の際にはご連絡ください。実証実用化準備加工・処理廃棄物の再利用、材料開発に関する 物理化学的研究機械工学系横山 誠二 准教授
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