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シンクロトロン放射光による(鋼/環境)反応のナノスケールその場観実

Research Project

Project/Area Number 18560698
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

山下 正人  University of Hyogo, 大学院・工学研究科, 准教授 (60291960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内田 仁  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30047633)
花木 聡  兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20336829)
小西 啓之  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 関西光科学研究所, 副主任研究員 (50354981)
水木 純一郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 関西光科学研究所, 放射光科学研究センター長 (90354977)
Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,150,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2008: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords放射光 / 腐食 / 鉄鋼 / イオン / 腐食生成物 / さび / その場観察 / ナノ構造
Research Abstract

21世紀に入り社会資本の充実が叫ばれる一方,鋼構造物などの保守管理は困難になりつつある.社会資本を構築する鉄鋼材料の長期耐久性を確保することが,戦略的に構造改革を進めている我が国の国家的使命であると言っても過言ではない.そのために,水,酸素,腐食性物質,汚染物質等と鉄鋼の相互作用により進行する腐食を基礎的に理解し対応策を検討しなければならない.
本研究では,環境と鉄鋼材料の反応を,ナノスケールでその場観察することにより,鉄鋼の腐食劣化機構の解明を行うことを目的とする.具体的には,水溶液に覆われた鉄鋼材料表面におけるFeイオンと鋼中に添加されているその他の金属イオンおよび腐食環境から供給される塩化物イオン等との反応,さらには各腐食段階における反応生成物の構造を,白色光やイメージングプレートなどを用いた精密なXRD(X線回折)およびXAFS(X線吸収微細構造)解析等によりその場でリアルタイム評価する.平成19年度には,添加元素として腐食抑制効果が顕著に認められたAlに注目し,塩化物イオンとの反応および腐食生成物構造を調査した.その結果,水溶液膜下で生成する腐食生成物には,腐食初期にAl系の酸化物が認められるが,腐食が進行するとAlはオキシ水酸化鉄中に取り込まれることが明らかとなった.Alを取り込むことで腐食生成物の還元抵抗性が高まるために腐食抑制効果が発現すると予測し、今年度は放射光を用いた還元過程のその場XRD観察を実施した.その結果,現在までにオキシ水酸化鉄の還元過程に添加元素が影響することを確認し,腐食抑制メカニズムの解明に目処を得た.

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] In Situ Observation of Initial Rusting Process of Steel Containing Al Using Synchrotron Radiation X-Rays2007

    • Author(s)
      J. Morimoto, M. Yamashita, H. Uchida, T. Doi, T. Kamimura, H. Miyuki, H. Konishi and J. Mizuki
    • Journal Title

      Proceeding of International Corrosion Engineering Conference 2007 1

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A1含有鋼の大気腐食さび生成初期過程の放射光その場観察2007

    • Author(s)
      山下正人
    • Journal Title

      日本金属学会2007年春期大会講演概要

      Pages: 329-329

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 放射光によるA1含有鋼の大気腐食さび生成初期過程のその場観察2006

    • Author(s)
      森本淳一
    • Journal Title

      第53回材料と環境討論会講演集

      Pages: 295-295

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Al含有鋼さび層の放射光解析2008

    • Author(s)
      山下正人, 他
    • Organizer
      材料と環境2008
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ
    • Year and Date
      2008-05-14
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Al含有鋼の(鋼/液膜)大気腐食反応による腐食生成物の放射光解析2008

    • Author(s)
      山下 正人, 他
    • Organizer
      日本金属学会2008年春期大会
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射光によるAl含有鋼の大気腐食さび生成過程のその場観察とXAFS解析2007

    • Author(s)
      森本 淳一, 山下 正人, 他
    • Organizer
      第54回材料と環境討論会
    • Place of Presentation
      RCC文化センター
    • Year and Date
      2007-10-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射光によるAl含有鋼の大気腐食さび生成過程のその場観察2007

    • Author(s)
      森本 淳一, 山下 正人, 他
    • Organizer
      材料と環境2007
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2007-05-09
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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