研究開発課題名：ナノ構造伝熱面の創成技術ならびに伝熱特性に関する研究開発
代表研究者（研究機関名）：江里 幸一郎 （日本原子力研究開発機構）
研究期間及び予算額：平成 18年度〜平成 20年度（ 3年計画） 28,057 千円 |
| 項目 |
要約 |
| １．事後評価 |
（目標達成度、研究開発計画、成果等）
【目標の立て方】
- 伝熱性能を向上させるためのナノ構造を有する表面層作製技術の確立ならびにその伝熱特性を評価することは、高速炉等次世代原子炉技術の開発のために必要であり、目的設定は適切である。
- Na冷却高速炉の経済性向上を目的とするのであれば、本技術（表面へのナノ構造付与）の適用によるコストアップを相殺して余りある伝熱特性の向上が必要であり、そういった観点にたって開発目標を設定すべきであった。
- 処理が簡単な材料表面へのナノ構造の付与で伝熱を向上させる計画は実現性が高いと言えるが、定量的に目標を設定したほうが望ましかった。
【研究開発計画】
- 研究計画は適切であったと考えられる。事業遂行中に、POの指摘に従ってより熱的に安定な保護膜を作製するべく方向転換し、TiO2膜の作製条件を見出している。適切な計画変更を行い、かつそれに対応しており評価できる。
- ナノ構造評価がSEM観察にとどまっており、強度などの健全性評価が実施されていないため、実機適用性の評価（ナノ構造の作製方法、ナノ構造の健全性）が不十分である。
【目標達成度】
- 用いた評価法が曖昧である点はあるものの、一部実験計画の変更等により目標を概ね達成したものと考えられる。
- ３種類のナノ構造付与方法をいくつかのパラメータで行い、材料開発としては、良い結果が得られているようである。高温安定性等に関し，熱的影響および腐食などの環境影響の観点から評価できれば発展性を有する手法と考えられる。
【研究開発成果】
- 実験、解析結果を元に十分実用に供することが出来る材料処理方法が得られたと言える。
- 独創性もあり，高温安定性等に関し，熱的影響および腐食などの環境影響の観点から評価できれば発展性を有する手法と考えられる。
- なお、高温で流れるナトリウム中での使用を想定すると、ナトリウム腐食、質量移行等で付与した表面構造の安定性は失われる可能性が極めて高くなると考えられ、そういった面からの検討も必要である。
【研究開発の波及効果】
- 伝熱面を有する多くの機器材料に適用性を有する手法であり、完成した際の波及効果は十分に期待できると思われる。
|
２．総合評価
評価： |
- 材料開発としては、良い結果が得られているようであり、本研究の応用範囲は広く有望な手法と考えら、特に、ナノ構造伝熱面の作製技術としてはスラリー塗布法や浸漬法が有効と思われる。
- しかしながら、高温で流れるナトリウム中での使用を想定すると、ナトリウム腐食、質量移行等で付与した表面構造の安定性が失われる可能性が極めて高くなると考えられるので、腐食などの環境効果も考慮した評価を念頭に置きつつ研究開発を遂行することを望みたい。
|
| ３．その他 |
- 当初、掲げていた炉のコンパクト化にどの程度寄与するかの知見もほしいところである。
- スラリー塗布法、物理エッチング法によるナノ表面構造の違いと伝熱特性向上の関係を追及することは、実用化の観点からも重要だろう。
|
(153KB)