モールドフラツクス中の分散相とガラス母相の屈折率差に着目した見掛熱伝導率の低減に対する検討

摘要

モールドフラツクスの伝熱特性に対するガラスマトリックスとカスピデインの屈折率差の影響を明らかにするために,従来のフラツクス組成に基づいたSiO2－CaO－Al2O3－CaF2－Na2O－Fe2O3系とこのNa2OをLi2OまたはK2Oに置き換えた試料の比較を行った。Na2OをLi2OまたはK2Oに置き換えると,カスピデインの他にも酸化物結晶が析出した。そのためLi2OおよびK2Oで置き換えた試料ではガラスと結晶の屈折率差は平均として小さくなる0その結見結晶化フラツクスの見掛反射率は小さくなる。これにより結晶化フラツクスの放射伝熟流束は増加するため,従来フラツクスが最も放射伝熱を低減できる組成であることがわかった。次に,結晶·気泡·鉄粒子が分散した場合のモールドフラツクスの見掛熱伝導率を見積もった。結晶化フラツクスの熱伝導率が最も大きくなることがわかった。これは,結晶の熱伝導率がガラスよりも大きいためである。また,鉄粒子分散フラツクスの熱伝導率が最も小さくなった。これは,ガラスマトリックスによって伝導伝熱が低減でき,鉄粒子を分散させることで吸収により放射伝熟も低減できるためである。