宇宙環境利用 2:材料プロセシング

Abstract

From a view point of material processing in space it is possible to say that the characteristics of microgravitational environment can be expressed by two key words; 'no convection', and 'non contact container'. Theory and experiments using space shuttle or small size rocket were introduced as examples of diffusion and thermal conduction of transportation phenomena in liquid in space. And theory and experiments on solidifying nucleation and supercooling phenomena were discussed, referring results of free falling by a falling tower, or results by electromagnetic, and acoustic levitation, furthermore a new material processing method by non contact levitation was introduced. Then it was discussed that the non contact container was indispensable for refining of high reactive metals and effective for measurement of surface tension, which is sensible to contamination.

宇宙を材料プロセシングの場としてみた場合、微小重力環境の特徴は、「無対流」、「無容器」という2つのキーワードで表される。宇宙での液体中の輸送現象として、拡散および熱伝導について、スペースシャトルと小型ロケットを用いて行った実験例とその理論を紹介した。また凝固の核生成と過冷却現象を、落下塔による自由落下、電磁浮遊、超音波浮遊によって実験した結果とその理論を略述した。また無容器浮遊法による新しい材料プロセス法を紹介し、無容器という特質が、反応性の高い金属の精錬に欠かせないこと、表面張力など汚染に敏感な物性の測定にも有利であることを述べた。