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Element ձղճմյնշոչպ
Al2O399.8 99.03 97.53 51.03 67.92 54.36 3.35
3.194.09
3.85
FeO0.20.97
2.47 48.97 32.08 45.64 96.65 96.81 95.91 96.15

ᅗ 6 FeO㸫Al2O3 ≧ែᅗ 7))୰୰ࡢձ㹼պࡢ⤌ᡂձ պ ⤌ᡂ㸫㸫

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2FeAl2O4(s) = 2Fe(l ) + O2 + 2Al2O3(s)[1]ǼG 01 = 612,500㸫152.63T /J8)
FetO(l) = Fe(l ) + 1/2O2[2]

ǼG 02 = 256,100㸫53.68T /J9)
Fe(s) = Fe(l ) [3]

ǼG 03 = 13,800㸫7.61T /J9)
Fe0.947O(s) = Fe0.947O(l )[4]ǼG 04 = 31,300㸫18.99T /J9)
Fe3O4(s) = 3Fe(s) + 2O2

ǼG

[5]

T/J9)

T/J9)

05 = 1,102,200㸫307

Fe2O3(s) = 2Fe(s) + 3/2O2

ǼG

[6]

06 = 814,100㸫251ࡑࡢ⤖ᯝࢆᅗ 7 ࡟♧ࡍࠋࡇࡇ࡛, ᅛయ C ࡜ CO㸦PCO=0.01, 10-4 atm㸧࡜ࡢᖹ⾮࡛ỴࡲࡿPO2 ୗ࡛෭༷ࡀ㐍⾜ࡍࡿ࡜௬ᐃࡍࢀࡤ, ཯ᛂᘧ[7]ࡢ⇕ຊᏛ್ǼG 07 ࢆ⏝࠸࡚ồࡵࡓ㉥࠸◚⥺ a ࡟ᚑࡗ࡚㓟໬≀┦ࡀኚ໬ࡍࡿࠋ[7]CO = C(s) + 1/2O2

ǼG 07 = 111,700㸫87.66T /J10)ᅗ 7 㓟⣲࣏ࢸࣥࢩࣕࣝ㸫 ᗘᅗ࡟࠾ࡅࡿ Al2O3, FeAl2O4, FeOX ࡢᏑᅾ㡿ᇦ㸫㸫ࡘࡲࡾ, 㧗 ࠿ࡽࡢ෭༷୰࡟Ᏻᐃ┦ࡣ Al2O3→FeAl2O4→FeOx ࡜ኚ໬ࡍࡿࡇ࡜࡟࡞ࡾ,⏕ᡂࡋࡓ FeO ࡀ Al2O3 ࡜[8]ᘧࡢࡼ࠺࡟཯ᛂࡋ࡚ FeAl2O4 ࡀ⏕ᡂࡋࡓ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ
FeO(l, s)+Al2O3(s)→FeAl2O4(s)

[8]ᅗ୰ࡢ◚⥺ b ࡣ Ar Ẽὶ୰ࡢ୙⣧≀㓟⣲⃰ᗘࡀ 10-10 vol%ࡔ࡜௬ᐃࡋࡓሙྜ࡛࠶ࡾ,ᗘపୗ࡟కࡗ࡚ Al2O3ЍFeAl2O4ЍFeOЍFe3O4ЍFe2O3 ࡜ኚ໬ࡍࡿࡀ, ప ࡯࡝ࡇࢀࡽࡢ཯ᛂࡣ㐍ࡳ࡟ࡃ࠸ࡇ࡜࠿ࡽ, ࣓ࢱࣝ⾲㠃࡛ FeO ࡀ⏕ᡂࡋࡓ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋࡇࡢⅬ࡟ࡘ࠸࡚ࡣ
3.3.2 㡯࡛㏙࡭ࡿࠋ
3㸬3 ࣓ࢱࣝ⼥య⾲㠃࡜ Al2O3 ⢏Ꮚ࡜ࡢ཯ᛂ
3.1 㡯ࡼࡾ࣓ࢱࣝ⾲㠃࡟ FeO ࡀ⏕ᡂࡋ࡚࠸ࡿࡇ࡜ࡀࢃ࠿ࡗࡓࡢ࡛, 㞺ᅖẼ୰ࡢ㓟⣲ࢆ㝖ཤࡍࡿࡓࡵ࡟ C ⟶ࢆヨᩱ⏝ࡿࡘࡰࡢᶓ࡟⨨࠸࡚㸪ຍ⇕ࢆ⾜ࡗࡓࠋ3㸬3㸬1 ᛴ෭ヨᩱ୰ࡢ⢏Ꮚ1182Υ࡛ Fe-4mass%C ྜ㔠ࡢ⾲㠃ࡢࡳࢆ⼥ゎࡋ, 3min ಖᣢࡋࡓᚋ࡟ᛴ෭ࡋࡓࠋࡇࡢヨᩱ࠿ࡽ㟁ゎᢳฟࡋࡓ⢏Ꮚࡢ SEM ീࢆᅗ 8 ࡟♧ࡍࠋᅗ୰ࡢྛⅬࡢⅬศᯒ⤖ᯝ࠿ࡽ, ձ㹼մࡣ 1㹼2μm ࡢ Al2O3 ⢏Ꮚ࡛࠶ࡿࡇ࡜ࡀࢃ࠿ࡿࠋ1500Υ࡛ Fe-1mass%C ྜ㔠ࡢ⾲㠃ࡢࡳࢆ⼥ゎࡋ, 3min ಖᣢࡋࡓᚋ࡟ᛴ෭ࡋࡓࠋࡇࡢヨᩱ࠿ࡽ㟁ゎᢳฟࡋࡓ⢏Ꮚࡢ SEM ീࢆᅗ 9 ࡟♧ࡍࡀ, ࠸ࡎࢀࡶ Al2O3 ⢏Ꮚ࡛࠶ࡗࡓࠋࡲࡓ㸪1600Υ࡛ Fe-0.1mass%C ྜ㔠ࡢ⾲㠃ࡢࡳࢆ⼥ゎࡋ, 3min ಖᣢࡋࡓᚋ࡟ᛴ෭ࡋࡓヨᩱ࠿ࡽ㟁ゎᢳฟࡋࡓ⢏Ꮚࡶ Al2O3 ⢏Ꮚ࡛࠶ࡗࡓࠋࡘ
ࡲࡾ, 54㹼60ȣm ࡢ Al2O3 ࡀ࣓ࢱࣝ୰ C ࡜཯ᛂࡋ࡚ᚤ⣽࡞ Al2O3 ࡟࡞ࡗࡓ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ

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ᅗ 11 ᚎ෭ࡋࡓ Fe-1mass%C ࠿ࡽ㟁ゎᢳฟࡋࡓ⢏Ꮚࡢ SEM ീ⾲ 3 ᅗ 11 ୰ࡢ ᐃⅬց㹼քࡢ໬Ꮫ⤌ᡂ[mass%]
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24.1

FeO-Al2O3 ⣔≧ែᅗ 7)୰࡟ᚎ෭ࡋࡓ Fe-4mass%C ヨᩱ୰ࡢ⢏Ꮚս㹼ր, Fe-1mass%C ヨᩱ୰ࡢ⢏Ꮚց㹼ք, Fe-0.1mass%C ヨᩱ୰ࡢ⢏Ꮚद㹼ऩࡢศᯒ್ࢆࣉࣟࢵࢺࡋࡓ⤖ᯝࢆᅗ
13 ࡟♧ࡍࠋᅗ࠿ࡽ࠸ࡎࢀࡢ⢏Ꮚࡶ Al2O3/FeAl2O4 ΰྜ┦࡛࠶ࡿࡇ࡜ࡀ᥎ᐃࡉࢀࡿࠋࡇࢀࡣᚎ෭᫬࡟㕲⾲㠃ࡀ㓟໬ࡋ࡚⏕ᡂࡋࡓ FeO ࡀ Al2O3 ⢏Ꮚ࡜཯ᛂࡋ࡚⏕ᡂࡋࡓ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ

ᅗ 13 FeO㸫Al2O3 ≧ែᅗ 7)୰ࡢᚎ෭ Fe-4mass%C ヨᩱ୰⢏Ꮚ㸦ս㹼ր㸧,ᚎ෭ Fe-1mass%C ヨᩱ୰⢏Ꮚ㸦ց㹼ք㸧࠾ࡼࡧᚎ෭ Fe-0.1mass%Cヨᩱ୰⢏Ꮚ㸦द㹼ऩ㸧ࡢ⤌ᡂᛴ෭ࡢሙྜ㸦ᅗ 8 ࠾ࡼࡧ 9㸧࡟ Al2O3 ⢏Ꮚࡀㄆࡵࡽࢀ, ᚎ෭ࡢሙྜ㸦ᅗ 10㹼14㸧࡟
Al2O3/FeAl2O4 ΰྜ⢏Ꮚࡀㄆࡵࡽࢀࡓ⌮⏤ࢆ๓グࡢᅗ 7 ࢆ⏝࠸࡚⪃ᐹࡍࡿࠋᅗ 7 ࡟࠾࠸࡚, ᅛయ C/CO㸦PCO=0.01, 10-4 atm㸧ᖹ⾮࡛Ỵࡲࡿ PO2 ࡛ࡣ 1182Υࡢ
Fe-4mass%C ྜ㔠, 1500Υࡢ Fe-1mass%C ྜ㔠, 1600Υࡢ Fe-0.1mass%C ྜ㔠ࡢ࠸ࡎࢀࡶ Al2O3 Ᏻᐃ㡿ᇦ࡟࠶ࡿࡢ࡛ FeO ࡣ⏕ᡂࡉࢀ࡞࠸ࠋࡇࡢࡓࡵ, [9]ᘧ࡟ࡼࡾ C ࡜ Al2O3 ࡀ཯ᛂࡋ࡚ᚤ⣽ Al2O3 ࡀ⏕ࡌࡓ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ
Al2O3(s)+3[C]→2[Al]+3CO+ᚤ⣽ Al2O3(s)[9]ᅗ 7 ࡟ࡼࢀࡤ FeO ࡣ 800Υᮍ‶ࡲ࡛⏕ᡂࡋ࡞࠸ࡇ࡜࠿ࡽ, ᅛయ C/CO㸦PCO=0.01, 10-4atm㸧ᖹ⾮࡛Ỵࡲࡿ PO2 ࡛ࡣ㸪ᚎ෭ࡋ࡚ࡶ 800Υᮍ‶ࡲ࡛[9]ᘧࡀ㐍⾜ࡍࡿࠋ௬࡟ᮏᐇ㦂ࡢAr Ẽὶ୰ࡢ୙⣧≀ O2 ⃰ᗘࡀ 10-10vol%ࡔ࡜ࡍࡿ࡜, 1500Υࡢ Fe-1mass%C ྜ㔠, 1600Υࡢ
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ࡢ Fe-4mass%C ྜ㔠࡛ࡣ FeO Ᏻᐃ㡿ᇦ࡟࠶ࡿࡀ, ᅗ 8 ࡛ FeO ࡀ⏕ᡂࡋ࡚࠸࡞࠸ࡇ࡜࠿ࡽ,Ar Ẽὶ୰ࡢ୙⣧≀ O2 ⃰ᗘࡣ 10-12vol%௨ୗ࡛࠶ࡗࡓࡇ࡜࡟࡞ࡿࠋ
ᮏᐇ㦂ࡢ Ar Ẽὶ୰ࡢ୙⣧≀ O2 ⃰ᗘࡀ 10-10vol%ࡔ࡜ࡍࡿ࡜, ᚎ෭୰࡟㓟໬≀┦ࡣ㉥࠸◚㸫㸫⥺ b ࡟ᚑࡗ࡚ኚ໬ࡍࡿࠋࡘࡲࡾ, Al2O3ЍFeAl2O4ЍFeO ࡜ኚ໬ࡍࡿࡇ࡜࠿ࡽ, ᚎ෭ࡢึᮇ
࡟[10]ᘧ࡟ᚑࡗ࡚ FeAl2O4 ࡀ⏕ᡂࡍࡿࠋFe(s, l)+1/2O2+Al2O3(s)ЍFeAl2O4(s)[10]ࡉࡽ࡟, FeO ⏕ᡂᇦ࡛ࡣ, ⏕ᡂࡋࡓᅛయ FeO ࡀ Al2O3 ⢏࡜ࡢ⏺㠃࡛[11]ᘧ࡟ᚑࡗ࡚཯ᛂࡋ,FeAl2O4 ࡀ⏕ᡂࡍࡿࠋ
FeO(s)+Al2O3(s)ЍFeAl2O4(s)[11]ࡘࡲࡾ㸪ᚎ෭୰࡟ࡣ Al2O3 ࡣ C ࡜ࡢ཯ᛂ࡟ࡼࡾᚤ⣽໬ࡍࡿࡢ࡛ࡣ࡞ࡃ㸪୍᪦ FeAl2O4 ࡀ⏕ᡂࡋࡓᚋ࡟[12]ᘧ࡟ࡼࡾᚤ⣽໬ࡍࡿ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ
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