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Research on in-situ visualization of bio-corrosion process and the elucidation of the influence of metallographic factors on bio-corrosion initiation

Research Project

Project/Area Number 16K06792
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Material processing/Microstructural control engineering
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

Miyano Yasuyuki  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (60466589)

Research Collaborator Nomura Nobuhiko  
Fujii Hidetoshi  
Tsukamoto Masahiro  
Inaba Tomohiro  
Obana Nozomi  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords微生物腐食 / ステンレス鋼 / 不働態 / ミクロ組織 / 孔食電位 / CSLM / 孔食 / バイオフィルム / その場観察 / 金属組織 / COCRM / 腐食形態 / 付着 / 溶接 / 粒界 / 析出 / 偏析 / COCRM
Outline of Final Research Achievements

The possibility of bio-corrosion study under in-situ observation using confocal laser microscopy was evaluated. The correlation of visualization information on the progress of bio-corrosion, ecological characteristics of microorganisms, and electrochemical analysis data on bio-corrosion susceptibility of materials were comprehensively examined. Then some phenomena of bio-corrosion were theoretically analyzed. In addition, from the viewpoint of material science, some new findings about the adhesion correlation of metallographic factors and microorganisms, which are regarded as inducers of biocorrosion, were examined. As a result of these works, the observation techniques to clarify the process of biofilm formation such as implantation, localization, and detachment of microorganisms, and the growth rate and developmental behavior of bio-corrosion have been enhanced.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

微生物腐食の進行過程における金属学的因子と微性物付着挙動の相関については,様々な理論が提案されてきたが、観察対象としての性質が大きくことなる両者の相互作用を、同一観実験系において、実時間・非破壊で検討することは極めて困難とされてきた。このような、微生物腐食発生を誘導する金属学的因子の影響の実証的解明を目指す上での大きな課題に対し、共焦点レーザー顕微鏡を使用した金属/微生物のその場同時観察技術を開発・充実し、微生物腐食機構解明研究の新展開に向けた新しい可能性を開拓した。材料学的諸因子への微生物の応答、微生物腐食発現プロセスの双方を実証的・速度論的に明らかにするための新規研究手法を醸成した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 8 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 新規その場観察技術を適用したステンレス鋼溶接部微生物腐食発生プロセスの可視化と微生物腐食を誘導する金属学的因子の影響解明に関する研究2018

    • Author(s)
      宮野泰征
    • Journal Title

      溶接技術

      Volume: 66 Pages: 104-105

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      Nanako Ito, Hiroki Watanabe, Tomohiro Inaba, Nozomi Obana, Yasuyuki Miyano, Nobuhiko Nomura
    • Organizer
      ASME & TSME meeting 2019
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  • [Presentation] 海洋単離株FT01 の金属腐食性バイオフィルム構成成分の解析2019

    • Author(s)
      伊藤菜々子, 尾花望 渡辺宏紀, 稲葉知大 宮野泰征, 野村暢彦
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会
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      Chengwai Yao, Yasuyuki Miyano, Kodama Yuta , Yamada Ryoma
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  • [Presentation] Metal corrosion by a marine isolated bacterium in response to environmental changes2019

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      Nanako Ito, Nozomu Obana, Hiroki Watanabe, Tomohiro Inaba, Yasuyuki Miyano,Nobuhiko Nomura
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      Nace East Asia Pacific 2019
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      Yasuyuki Miyano
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      Nanako Ito, Hiroki Watanabe, Tomohiro Inaba, Nozomi Obana, Yasuyuki Miyano, Nobuhiko Nomura
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      Tsukuba Global Science Week
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      宮野泰征,渡辺 宏紀,清川 達則,尾花 望,野村暢彦
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      一般社団法人溶接学会東北支部 第30回溶接・接合研究会
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      宮野泰征,鞠子侑
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  • [Presentation] ステンレス鋼溶接部における微生物腐食発生過程の顕微鏡観察2018

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  • [Presentation] ステンレス鋼表面におけるバイオフィルム形成挙動と微生物腐食発生過程の可視化2018

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      宮野泰征
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  • [Presentation] 微生物腐食発生過程の共焦点レーザー顕微鏡観察2017

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  • [Presentation] ステンレス鋼溶接部の溶接後表面処理が微生物腐食発生に及ぼす影響2017

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      宮野泰征、小山真司、須永文男、長谷川剛
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      一般社団法人日本鉄鋼協会第174 回秋季講演大会
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  • [Presentation] ステンレス鋼溶接部における微生物腐食発生過程の共焦点レーザー顕微鏡観察2017

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      宮野泰征、渡辺宏紀、稲葉知大、尾花望、清川達則、野村暢彦
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      平成29年度溶接学会秋季全国大会
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  • [Presentation] ステンレス鋼表面におけるバイオフィルム形成挙動と微生物腐食発生過程の可視化2017

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      宮野泰征、渡辺宏紀、尾花望、清川達則、稲葉知大、野村暢彦
    • Organizer
      第64回材料と環境討論会
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  • [Presentation] Mechanical properties and microstructure of friction stir butt welds of high nitrogen-containing austenitic stainless steel2017

    • Author(s)
      Miyano Yasuyuki, Fujii Hidetoshi, Sun Yufang, Katada Yasuyuki, Kamiya Osamu
    • Organizer
      The 3rd INTERNATIONAL CONFERENCE ON FRICTION BASED PROCESSES, ICFP2017
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  • [Presentation] MICにおけるバイオフィルムと局部腐食の見える化(仮題)2017

    • Author(s)
      宮野泰征
    • Organizer
      NACEインターナショナル東京セクション創立10周年記念技術交流会
    • Place of Presentation
      川崎日航ホテル
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 金属/微生物その場同時 CSLM 観察によるバイオフィルム生成過程と微生物腐食の可視化2016

    • Author(s)
      宮野泰征
    • Organizer
      2016 年真空・表面科学合同講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-29
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    • Invited
  • [Presentation] Elucidation of metallurgical factor for MIC (Microbiologically Influenced Corrosion) of stainless steel welds using a newly developed in-situ simultaneous Metal/Microbial observation technique2016

    • Author(s)
      Miyano, Y., Inaba, T., Watanabe, H., Kiyokawa, T., and Nomura N.
    • Organizer
      0th International Conference on Trends in Welding Research & 9th International Welding Symposium of Japan Welding Society (9WS)
    • Place of Presentation
      Hototsubashi Hall
    • Year and Date
      2016-10-11
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 微細溶接線を配置したステンレス鋼表面におこる微生物付着挙動の可視化2016

    • Author(s)
      宮野泰征,渡辺宏紀,清川達則,佐藤雄二,塚本雅裕,野村暢彦
    • Organizer
      一般社団法人日本鉄鋼協会第172回秋季講演大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-21
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 微細な元素濃度パターンを有するステンレス鋼表面を対象とした微生物付着挙動の可視化2016

    • Author(s)
      宮野泰征,渡辺宏紀,清川達則,継田唯俊,佐藤雄二, 塚本雅裕
    • Organizer
      材料と環境2016
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-25
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  • [Presentation] ファイバーレーザで作製した微細溶接線近傍におこる生物付着挙動の可視化2016

    • Author(s)
      宮野泰征,渡辺宏紀,清川達則,野村 暢彦,継田唯俊,佐藤雄二,塚本雅裕
    • Organizer
      溶接学会東北支部 第28回溶接・接合研究会
    • Place of Presentation
      八戸グランドホテル
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  • [Presentation] 金属/微生物その場同時観察を利用したステンレス鋼溶接部を対象とした微生物腐食研究2016

    • Author(s)
      宮野泰征
    • Organizer
      公益社団法人 腐食防食学会 第185回腐食防食シンポジウム
    • Place of Presentation
      中央大学駿河台記念館
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    • Invited
  • [Book] 増補普及版 誰でもわかる抗菌・防臭の基礎知識 第5章10節6項 抗菌性金属材料2019

    • Author(s)
      宮野泰征、菊地靖志
    • Publisher
      テクノシステム
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  • [Book] 腐食防食部門委員会資料 「微生物が関与する腐食及び電池反応」2018

    • Author(s)
      公益社団法人 日本材料学会 腐食防食部門委員会
    • Total Pages
      48
    • Publisher
      公益社団法人 日本材料学会
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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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