JPS58184593A - 軽水炉接水部構造体の接水部表面処理方法 - Google Patents
軽水炉接水部構造体の接水部表面処理方法Info
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- JPS58184593A JPS58184593A JP57066277A JP6627782A JPS58184593A JP S58184593 A JPS58184593 A JP S58184593A JP 57066277 A JP57066277 A JP 57066277A JP 6627782 A JP6627782 A JP 6627782A JP S58184593 A JPS58184593 A JP S58184593A
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- Japan
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- reactor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、軽水炉接水部構造体の接水部表面処理方法に
関し、更に詳しくは、軽水炉プラントの再循環配管系統
等における２価放射性金属イオン勢の放射性核種が蓄積
することのない構造体を得ることができる軽水か接水部
構造体の接水部表面処理方法に関する。
関し、更に詳しくは、軽水炉プラントの再循環配管系統
等における２価放射性金属イオン勢の放射性核種が蓄積
することのない構造体を得ることができる軽水か接水部
構造体の接水部表面処理方法に関する。
一般に％原子カプラントにおいて、冷却系の構造体、例
えば、配管材料勢には、原子炉の稼＃に４％Ａ１その接
水ｌＩ表自に腐食生成物が発生する。仁の腐食生成物の
−ｓ杜、生成した場所から遊離又は溶出して冷却水沢よ
り炉心まで運ばれ、炉心において放射化される。放射化
された核種の一部は、その後、冷却水によって更に運ば
れ、冷却水系全体に拡散し、沈析、吸着、イオン交換等
の現象により、配管等の豊水部表面に次第に蓄積される
。従って、原子炉の稼動時間の増加に伴い、冷却水系や
各種機器類の放射能汚染が遂行するという問題点が生じ
ている。
えば、配管材料勢には、原子炉の稼＃に４％Ａ１その接
水ｌＩ表自に腐食生成物が発生する。仁の腐食生成物の
−ｓ杜、生成した場所から遊離又は溶出して冷却水沢よ
り炉心まで運ばれ、炉心において放射化される。放射化
された核種の一部は、その後、冷却水によって更に運ば
れ、冷却水系全体に拡散し、沈析、吸着、イオン交換等
の現象により、配管等の豊水部表面に次第に蓄積される
。従って、原子炉の稼動時間の増加に伴い、冷却水系や
各種機器類の放射能汚染が遂行するという問題点が生じ
ている。
又、放射能汚染により、原子カプラントの運転作業者が
放射線被曝するという事態をも招き、作業の安全上、極
めて重大な問題点となっている。
放射線被曝するという事態をも招き、作業の安全上、極
めて重大な問題点となっている。
現在、上記した放射能蓄積を招く核種としては、＠＠Ｃ
Ｏ，”Ｃｏ ｙ”Ｆｍｓ ”Ｍｎ ％を挙げることがで
きる。これらは、その大部分が原子炉構造材料の接木部
に発生する腐食生成物に起因して生ずるものであり、と
）わけ、半減期の長いＣ０がその蓄積を招く主たるａｍ
であることが判明している。
Ｏ，”Ｃｏ ｙ”Ｆｍｓ ”Ｍｎ ％を挙げることがで
きる。これらは、その大部分が原子炉構造材料の接木部
に発生する腐食生成物に起因して生ずるものであり、と
）わけ、半減期の長いＣ０がその蓄積を招く主たるａｍ
であることが判明している。
このような放射性核種が原子炉構造材へ蓄積することを
防止するために、例えば、原子炉構造材料として新規な
材料を開発することや、ＣＯ含有量が少ない構造材料を
使用することが試みられている。又、炉水浄化系の容量
を増大させることＫより、腐食生成物の蓄積量を抑制す
ること等も行なわれている。
防止するために、例えば、原子炉構造材料として新規な
材料を開発することや、ＣＯ含有量が少ない構造材料を
使用することが試みられている。又、炉水浄化系の容量
を増大させることＫより、腐食生成物の蓄積量を抑制す
ること等も行なわれている。
しかし人から、上記した方法においては、いずれも、放
射性核種の蓄積を効果的に防止することができるものと
は成９得ていない。又、軽水炉再循埠系統配管尋の接木
部構造材料について、上記した放射性核種の炉心外蓄積
を防止するための処置は、現在に到るまで何らなされて
いないのが実状である。
射性核種の蓄積を効果的に防止することができるものと
は成９得ていない。又、軽水炉再循埠系統配管尋の接木
部構造材料について、上記した放射性核種の炉心外蓄積
を防止するための処置は、現在に到るまで何らなされて
いないのが実状である。
本発明の目的は、上記し１産”−電点を解消し、原子カ
プラントにおける運転作業者の放射線被曝並びに各種機
器類の放射能汚染の原因となる放射性核種、と）わけ、
放射性コバルト等の２価金属イオンの接木ｓ１１面にお
ける蓄積を防止することができる軽水か接木部構造体の
接水部表面Ｉｌ＆理方法を提供するととにある。
プラントにおける運転作業者の放射線被曝並びに各種機
器類の放射能汚染の原因となる放射性核種、と）わけ、
放射性コバルト等の２価金属イオンの接木ｓ１１面にお
ける蓄積を防止することができる軽水か接木部構造体の
接水部表面Ｉｌ＆理方法を提供するととにある。
本発明の軽水炉接水部構造体の接水Ｓ表面処理方法は、
軽水炉接水部構造体の少なくとも接木部表面に１り謬ム
（Ｏｒ）を核種し、次いで、このクロム核種屡の少なく
とも表面を、気相鹸化法により１５００Ｃ以下の温度に
おいて、コランダム型構造酸化クロム（Ｃｒ、Ｏ，）Ｋ
＠化することを特徴とするものである。
軽水炉接水部構造体の少なくとも接木部表面に１り謬ム
（Ｏｒ）を核種し、次いで、このクロム核種屡の少なく
とも表面を、気相鹸化法により１５００Ｃ以下の温度に
おいて、コランダム型構造酸化クロム（Ｃｒ、Ｏ，）Ｋ
＠化することを特徴とするものである。
以、下において、本発明を更に詳しく説明する。
本発明者らは、各種のＦｅ基合金の表向皮ｍＫついて、
その結晶構造とｃｏ！＋イオンのＲＲ）込み量との関係
を研究した結果、次の様な注目すべき事実を見出した。
その結晶構造とｃｏ！＋イオンのＲＲ）込み量との関係
を研究した結果、次の様な注目すべき事実を見出した。
即ち、Ｆ・基合金について、その表面皮膜を構−゛する
酸化物に着目し、・ランダム型酸化物の代表例であるヘ
マタイ） （Ｆｅ、Ｏｓ）並びにスピネル蓋酸化物の代
表例であるマグネタイ） （Ｆｅａ０４）のそれぞれの
酸化物粉末（共に平均粒径０．６４ｓ＋ｓ）を使用して
、ｃｏ”＋の蓄積量を検討し丸。それぞれの酸化物粉末
を、オートクレーブ中におい？、２９０Ｃ４０１１！−
Ｃ＠８０４水溶液中に７２時間浸漬した後、化学分析法
によりＣＯ蓄積量を調べた結果、ｉグネタイト粉には４
１８ｐｐｍ蓄積されているのに対し、ヘマタイト粉には
６ｐｐｍＬか蓄積されていないという事実である。この
事実は、コランダム蓋酸化物の結晶構造を有する鉄酸化
物には、Ｃｏ″＋が蓄積され難いことを示している。
酸化物に着目し、・ランダム型酸化物の代表例であるヘ
マタイ） （Ｆｅ、Ｏｓ）並びにスピネル蓋酸化物の代
表例であるマグネタイ） （Ｆｅａ０４）のそれぞれの
酸化物粉末（共に平均粒径０．６４ｓ＋ｓ）を使用して
、ｃｏ”＋の蓄積量を検討し丸。それぞれの酸化物粉末
を、オートクレーブ中におい？、２９０Ｃ４０１１！−
Ｃ＠８０４水溶液中に７２時間浸漬した後、化学分析法
によりＣＯ蓄積量を調べた結果、ｉグネタイト粉には４
１８ｐｐｍ蓄積されているのに対し、ヘマタイト粉には
６ｐｐｍＬか蓄積されていないという事実である。この
事実は、コランダム蓋酸化物の結晶構造を有する鉄酸化
物には、Ｃｏ″＋が蓄積され難いことを示している。
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、軽水
炉接水部構造体の接木部表面にコランダム皺の酸化クロ
ム（Ｃｒａｂｓ）層を形成するものである。
炉接水部構造体の接木部表面にコランダム皺の酸化クロ
ム（Ｃｒａｂｓ）層を形成するものである。
本発明の接水部表面処理方法は、先ず、薯水炉接水部構
造体の少なくとも接水Ｓ表面ＫＣｒ被嶺層を設ける。Ｃ
ｒ被核種方法は、構造体表面Ｋ（、ｒ被棟層を形成する
ことができるものであれはいかなるものでもよく、これ
らとしては、例えは、電解メッキ法、化学メッキ法、蒸
着法、気相メッキ（ＣＶＩ））法姶が皐げられる。ここ
で形成されるＣｒ被伽層の厚さは、０．１〜１０μ調で
あることが好ましい。
造体の少なくとも接水Ｓ表面ＫＣｒ被嶺層を設ける。Ｃ
ｒ被核種方法は、構造体表面Ｋ（、ｒ被棟層を形成する
ことができるものであれはいかなるものでもよく、これ
らとしては、例えは、電解メッキ法、化学メッキ法、蒸
着法、気相メッキ（ＣＶＩ））法姶が皐げられる。ここ
で形成されるＣｒ被伽層の厚さは、０．１〜１０μ調で
あることが好ましい。
次いで、このＣｒ被機構造体を、気相鹸化法により、１
５００Ｃ以下の温度軸１ｔｌにおいて鹸化せしめ、その
構造体の接木部の少なくと４ｈ最＆ ＝ ＆Ｃコランダ
ム型構造酸化クロム（ｃｒ＊ｕｓ）鳩を形成する。気相
酸化の銀塩条件は、コランダム型構造Ｃｒ、０．を形成
できるものであれＦ１％１Ｃ限定番よ４く、９らえば、
大気中文ｔまｌａｔｍ根良の版本ガス中において、’１
ｏｏｃ程度で２〜２４時１句処塩 ゛することに
より、コランダム型構造ｃｒｔｏｓ鳩が形成される。上
記コランダム皺＃に造ＣｒｔＵｓ鳩の厚さは、良好な２
価金−イオン蓄積防止能を侍るた・めに、１μ−以上で
あることが好ましい。
５００Ｃ以下の温度軸１ｔｌにおいて鹸化せしめ、その
構造体の接木部の少なくと４ｈ最＆ ＝ ＆Ｃコランダ
ム型構造酸化クロム（ｃｒ＊ｕｓ）鳩を形成する。気相
酸化の銀塩条件は、コランダム型構造Ｃｒ、０．を形成
できるものであれＦ１％１Ｃ限定番よ４く、９らえば、
大気中文ｔまｌａｔｍ根良の版本ガス中において、’１
ｏｏｃ程度で２〜２４時１句処塩 ゛することに
より、コランダム型構造ｃｒｔｏｓ鳩が形成される。上
記コランダム皺＃に造ＣｒｔＵｓ鳩の厚さは、良好な２
価金−イオン蓄積防止能を侍るた・めに、１μ−以上で
あることが好ましい。
本妬＃ＪＡにおいて使用される構造体＠靭は、通常、軽
水炉接水部構造体材料として使用されているものであれ
ばいかなるものでもよく、これらとしては、例えば、８
Ｕ８３０４ステンレス銅、５ＵＳ３１６ステンレス鋼、
５ＴＳ４２災索銅吟が亭けられる。
水炉接水部構造体材料として使用されているものであれ
ばいかなるものでもよく、これらとしては、例えば、８
Ｕ８３０４ステンレス銅、５ＵＳ３１６ステンレス鋼、
５ＴＳ４２災索銅吟が亭けられる。
上記処理を施して成る構造体が、２価金属イオンの蓄板
を極めて良く防止することができる理由は、次のように
考えることができる。
を極めて良く防止することができる理由は、次のように
考えることができる。
即ち、２価金−イオンの蓄積現象は、コランダム型酸化
物及びスピネル型酸化物の内省について、次にボすよう
な無機化合物と２価金輌イオンとのイオン交換反応によ
り生ずることが知られている。
物及びスピネル型酸化物の内省について、次にボすよう
な無機化合物と２価金輌イオンとのイオン交換反応によ
り生ずることが知られている。
コシンダム型酸化物については、次式［１〕’ｔ”、Ｍ
” 十Ｍ、ｏ３＋ Ｈ２Ｏ−■ＪＯ，＋２Ｈ” ｍ
（式中、７はＦ’ｓ又はＣｒを、Ｍはその他の２価金属
を表わす。） 又、スピネル型酸化物Ｖ（つい−Ｃは、次式（ＩＩ）で
、Ｍ” ＋ ｙｉ：ｏ４− ＭＭ”、 ０． ＋Ｍ”°
（ＩＩ）（式中、Ｍ”及びＭは前記と同意躾であ
る。）それぞれ示される。
” 十Ｍ、ｏ３＋ Ｈ２Ｏ−■ＪＯ，＋２Ｈ” ｍ
（式中、７はＦ’ｓ又はＣｒを、Ｍはその他の２価金属
を表わす。） 又、スピネル型酸化物Ｖ（つい−Ｃは、次式（ＩＩ）で
、Ｍ” ＋ ｙｉ：ｏ４− ＭＭ”、 ０． ＋Ｍ”°
（ＩＩ）（式中、Ｍ”及びＭは前記と同意躾であ
る。）それぞれ示される。
ところが、軽水炉接水部構造体の表面に生成する酸化物
は、一般に、スピネル型構造の酸化物が半導体としての
性質を示すのに対し、コランタム蓋構造の酸化物は絶縁
体としての性質を有している。このような電気伝導性の
相違を有するそれぞれの酸化物において、金属イオンの
拡散は、絶縁性の酸化物よりも、比較的低温で点火−を
生じ易い導電性の酸化物における方が極めて容易に生ず
る。従って、本発明のコランダム蓋酸化物層を設けて成
る構造体は、その表Ｉｆｌにおいて、金属イオンの拡散
速度が遅く、蓄積が起こらないものと考えられる。
は、一般に、スピネル型構造の酸化物が半導体としての
性質を示すのに対し、コランタム蓋構造の酸化物は絶縁
体としての性質を有している。このような電気伝導性の
相違を有するそれぞれの酸化物において、金属イオンの
拡散は、絶縁性の酸化物よりも、比較的低温で点火−を
生じ易い導電性の酸化物における方が極めて容易に生ず
る。従って、本発明のコランダム蓋酸化物層を設けて成
る構造体は、その表Ｉｆｌにおいて、金属イオンの拡散
速度が遅く、蓄積が起こらないものと考えられる。
以下において実施例を掲け、本発明を吏ｙｃ ｌ＋しく
ｔｉｉｔ明する。
ｔｉｉｔ明する。
ＣＯ蓄積に関する次のような模擬試験を行なった。
軽水炉再循環系配管の材料として使用される５Ｔ８４２
炭素鋼管から（１０ｍＸ １０ｍＸ ２ｗ５ａの入 試験片を、大きな層性変形が生じないように切り出し、
１５００のエメリー紙を用いてその表面を研摩した後、
アセトン中において超音ｍ抗浄した。次いで、この試験
片をクロ五＊Ｓ浴中に入れ、電解メッキ法により０．３
■の厚さでクロムを被檄した。この試験片を、大気中、
７００Ｃで２時間放置することＫより、気相酸化し、そ
の表面に酸化物層を形成した。
炭素鋼管から（１０ｍＸ １０ｍＸ ２ｗ５ａの入 試験片を、大きな層性変形が生じないように切り出し、
１５００のエメリー紙を用いてその表面を研摩した後、
アセトン中において超音ｍ抗浄した。次いで、この試験
片をクロ五＊Ｓ浴中に入れ、電解メッキ法により０．３
■の厚さでクロムを被檄した。この試験片を、大気中、
７００Ｃで２時間放置することＫより、気相酸化し、そ
の表面に酸化物層を形成した。
上記気相酸化法によシ形成した酸化物層の構造を、電子
回折反射法により分析し友ところ、フランダム型構造の
酸化物層であることが４ｉｉ鰯された。
回折反射法により分析し友ところ、フランダム型構造の
酸化物層であることが４ｉｉ鰯された。
同時に、比較例として、”１５００のエメリー紙を用い
て表面を研摩しただけの試験片を用意した。
て表面を研摩しただけの試験片を用意した。
上記２種類の試験片を、脱気した１−−ＣＯ３Ｏ４水溶
液を収容したオートクレーブ中に浸漬し、２９０Ｃで７
２時間放置した。この条件は％ ＣＯ”を含む軽水炉中
性冷却水をｉ擬したものである。
液を収容したオートクレーブ中に浸漬し、２９０Ｃで７
２時間放置した。この条件は％ ＣＯ”を含む軽水炉中
性冷却水をｉ擬したものである。
これらの試験片を取り出し、次いで、＾索−メチルアル
コール溶液中に浸漬して、表面の酸化物皮膜を剥離した
。
コール溶液中に浸漬して、表面の酸化物皮膜を剥離した
。
これら２枚の教化物皮換について、その結晶構造をＸ線
回折法により、又、ＣＯの蓄積の１無をエネルギー分散
Ｘ線分析法（ＥＤＸ）Ｋより―べ、更に１その断面の結
晶構造を電子回折反射法によプ調べた。
回折法により、又、ＣＯの蓄積の１無をエネルギー分散
Ｘ線分析法（ＥＤＸ）Ｋより―べ、更に１その断面の結
晶構造を電子回折反射法によプ調べた。
第ｉＩ！ｇ及び＠２図社、それぞれ、本発明に係る試験
片及び比較例の試験片のＸ縁目折図である。図から明ら
かなように１本発明に係る試験片にはコシンダム製構造
鹸化物＜ｃｒｔｏｎ＞が形成されているのに対し、比較
例のものにはスピネル型構造物（Ｆｅ２Ｏ２）が形成さ
れていることが確認された。
片及び比較例の試験片のＸ縁目折図である。図から明ら
かなように１本発明に係る試験片にはコシンダム製構造
鹸化物＜ｃｒｔｏｎ＞が形成されているのに対し、比較
例のものにはスピネル型構造物（Ｆｅ２Ｏ２）が形成さ
れていることが確認された。
第３図及び第４図は、それぞれ、本発明に優る試験片及
び比較例の試験片のエネルギー分散ＸＩＭ分析スペクト
ル図である。図から明らかなように、比較例の酸化物皮
膜にはＣｏの存在をがすＣ０Ｋａのピークが認められる
のに対し、本発明に係る試験片の酸化物皮膜にはｃｏの
存在が全く認められないことが確認された。
び比較例の試験片のエネルギー分散ＸＩＭ分析スペクト
ル図である。図から明らかなように、比較例の酸化物皮
膜にはＣｏの存在をがすＣ０Ｋａのピークが認められる
のに対し、本発明に係る試験片の酸化物皮膜にはｃｏの
存在が全く認められないことが確認された。
又、本発明に係る試験片の酸化物皮膜Ｖζついて、その
断面を電子回折反射法によ＃）−べた結来、すべてコラ
ンダム型格造の酸化クロム−であることが錐帖された。
断面を電子回折反射法によ＃）−べた結来、すべてコラ
ンダム型格造の酸化クロム−であることが錐帖された。
本発明の軽水炉綾水都桐造体の接木部表面処理方法は、
極めて簡便なものであり、かかる処理により得られる構
造体は、その接木部表面にＣ０２＋等の２価金属イオン
を殆んど蓄積することがない。
極めて簡便なものであり、かかる処理により得られる構
造体は、その接木部表面にＣ０２＋等の２価金属イオン
を殆んど蓄積することがない。
従って、軽水炉の冷却水再循環系配管等における放射能
汚染が起こらず、プラントの運転作業者を放射線被曝す
ることから防−できるという利点を有している。
汚染が起こらず、プラントの運転作業者を放射線被曝す
ることから防−できるという利点を有している。
第１図は本発明に係る試験片の、及び第２−は比較例の
試験片の、それぞれ、酸化物皮膜のＸ＊回折図、同じく
第３図は本発明に係る試験・ １１・ 片の、及び第４図は比較例の、試：両片の、それぞれ、
酸化物皮膜のエネルギー分散Ｘ線分析スペクトル図であ
る。 箪。 第１図 第２図 聞
試験片の、それぞれ、酸化物皮膜のＸ＊回折図、同じく
第３図は本発明に係る試験・ １１・ 片の、及び第４図は比較例の、試：両片の、それぞれ、
酸化物皮膜のエネルギー分散Ｘ線分析スペクトル図であ
る。 箪。 第１図 第２図 聞
Claims (1)
- 軽水ＦＷ水部構造体の少な、くとも接木Ｓ表面に、クロ
ム（Ｃｒ）を被稜し、次いで、このクロム被覆層の少な
くとも表面を”、気相酸化法により１５００ Ｃ以下の
温度において、コランダム製の酸化クロム（ＣｒｔＯｎ
） Ｋ酸化することを特徴とする軽水炉接水部構造体
の接水′部表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57066277A JPS58184593A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 軽水炉接水部構造体の接水部表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57066277A JPS58184593A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 軽水炉接水部構造体の接水部表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184593A true JPS58184593A (ja) | 1983-10-28 |
Family
ID=13311175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57066277A Pending JPS58184593A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 軽水炉接水部構造体の接水部表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184593A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126996A (ja) * | 1983-01-12 | 1984-07-21 | 株式会社日立製作所 | 原子力プラントの製造法 |
| JPS6117993A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子力発電プラントの製造法 |
| JP2013092486A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉制御棒 |
| JP2017529306A (ja) * | 2014-09-19 | 2017-10-05 | コーニング インコーポレイテッド | 基板上に耐擦傷性結晶化層を形成するための方法及びこれで形成された物品 |
-
1982
- 1982-04-22 JP JP57066277A patent/JPS58184593A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126996A (ja) * | 1983-01-12 | 1984-07-21 | 株式会社日立製作所 | 原子力プラントの製造法 |
| JPH0480357B2 (ja) * | 1983-01-12 | 1992-12-18 | Hitachi Ltd | |
| JPS6117993A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-25 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子力発電プラントの製造法 |
| JP2013092486A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 原子炉制御棒 |
| JP2017529306A (ja) * | 2014-09-19 | 2017-10-05 | コーニング インコーポレイテッド | 基板上に耐擦傷性結晶化層を形成するための方法及びこれで形成された物品 |
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