【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KU0011
利用課題名 / Title
耐火れんが組織のナノスケール構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
九州大学 / Kyushu Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
資源代替技術/ Resource alternative technology,資源使用量低減技術/ Technologies for reducing resource usage,電子顕微鏡/ Electronic microscope,イオンミリング/ Ion milling,電子回折/ Electron diffraction,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
河野 颯
所属名 / Affiliation
黒崎播磨株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
宮内隆輝
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
工藤 昌輝,尾中 晃生
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KU-002：収差補正走査/透過電子顕微鏡
KU-003：マイクロカロリーメーター高エネルギー分解能元素分析装置
KU-018：イオンビーム・電子ビーム複合型精密加工分析装置
KU-015：コーティング装置群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
鉄鋼2次精錬炉で主に用いられるMgO-Cr2O3れんがやMgO-Spinelれんがは焼結による反応生成物が強度を担うと考えられており、焼成過程で形成されるスピネル相(MgCr2O4,MgAl2O4)の分布形態がれんがの強度に強く影響を与えるとされる。特に各スピネル相とペリクレース(MgO)の接合界面の結晶方位関係や異相の有無が界面強度に影響を与えると考えられる。本課題では2023年度に引き続き、高分解能TEMを用いてペリクレースとスピネル界面の粒界構造を明らかにし、強度などの特性との関係解明を目指す。
実験 / Experimental
観察試料として1700℃以上で焼成したMgO-Cr2O3れんが及びMgO-Spinelれんがの研磨試料を用意し、事前にEBSDで顕微組織の結晶方位MAP(IPF MAP)を取得した。なお、MgO-SpinelれんがのEBSD観察にはUltra55を用いた。方位MAP中のスピネル相とペリクレースの接合界面で両者の結晶方位差が小さい(10度以内)界面と方位差が大きい(10度以上)界面を選び、FIBを用いて薄膜試料を切り出した。薄膜試料の観察にはJEM-ARM200CFを用い、界面のTEM/STEM観察及びEDS分析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
観察の結果、2023年度の観察時と同様に、結晶方位のずれが小さいMgO-Cr2O3れんがの界面においては、スピネル相とペリクレースの原子配列が整った異相を介さない直接接合が確認され、直接接合の再現性が示された。さらにMgO-Spinelれんがにおいても、EBSDにより結晶方位差が小さい界面が確認され、TEM/STEM観察では原子配列の整った直接接合が観察された。この結果は、結晶方位差が小さいと、直接的な結合が形成されやすいことをさらに支持するものである。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件