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自己組織化有機分子を複合化した金属表面処理法の開発

Research Project

Project/Area Number 26420701
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Composite materials/Surface and interface engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Salman Salah (SALMAN Salah)  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 研究員 (80626903)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 興戸 正純  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50126843)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsマグネシウム / 化成処理 / 陽極酸化 / 自己組織化膜 / 撥水 / 表面処理 / 耐食性
Outline of Annual Research Achievements

軽量で比強度の大きいマグネシウム合金が挙げられるが,耐食性の乏しさから需要は伸び悩んでいる.本研究では水溶液プロセスを用いた表面改質を行い,耐食性付与および皮膜生成メカニズムを解明することを目的とした.
AZ31 (3mass%Al, 3mass%Zn)マグネシウム合金を用い,化成処理,陽極酸化処理,膜に撥水性を持たせる複合化処理などにより生成させた皮膜の耐食性を調査した.
陽極酸化法ついては以下が判明した.すなわち,従来の直流法,交流法では作製できなかった皮膜の作製が定電圧の交流電解法により可能となった.特に,表面光沢性を維持したまま皮膜を作製できる定電圧法が開発できた.1Hzの比較的低周波数が有効であること,交流のプラス電圧とマイナス電圧の値を制御することでより成膜性が上がることを明らかにした.
次に,ケイ酸亜鉛系,リン酸亜鉛系,ホウ酸系,クエン酸系などを添加したアルカリ性水酸化ナトリウム水溶液において交流法で陽極酸化し,温度,電圧,周波数,添加イオンの効果を調べた.低周波数は膜厚を増加させ,100mM Na2B407と10mMKF添加が特に耐食性を向上させることがわかった.AC電圧±15Vの陽極酸化が高耐食性膜につながった.陽極酸化膜にはMg(OH)2/MgOであり,電圧増加に伴い酸化物が増える傾向であった.
さらに,セリウム系化成処理でマグネシウム合金表面にミクロな酸化セリウムの微細構造膜を蓮の葉を模擬して作製できることがわかった.この上に撥水性の自己組織化膜,すなわちFAS13((トリデカフルオロ-1,1,2,2,-テトラヒドロオクチル)トリメトキシシラン)を載せることで水滴接触角が150度以上になり,耐食性も著しく向上した.

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Temperature-Dependent Corrosion Behavior of Flame-Resistant, Ca-Containing AZX911 and AMX602 Mg Alloys2016

    • Author(s)
      Y. I. Choi, K. Kuroda, M. Okido
    • Journal Title

      Corrosion Science

      Volume: 103 Pages: 181-188

    • DOI

      10.1016/j.corsci.2015.11.017

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature Dependence of Initial Passivity Breakdown of AZ61 and AZ91D Mg Alloys in 0.1 M NaCl Solution2015

    • Author(s)
      Y. I. Choi, K. Kuroda, M. Okido
    • Journal Title

      Metals and Materials International

      Volume: 21(5) Pages: 857-864

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Anodizing Time on the Surface Morphology and Corrosion Resistance of AZ31 Magnesium Alloy2015

    • Author(s)
      S. A. Salman, K. Kuroda, M. Okido
    • Journal Title

      Science of Advanced Materials

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 76-79

    • DOI

      10.1166/sam.2015.2082

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Mo電着めっき及び陽極酸化によるAl合金上への黒色皮膜の作成2015

    • Author(s)
      小栗徹也,S .A. Salman,興戸正純
    • Organizer
      軽金属学会東海支部特別講演会およびポスター講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-10-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Mg合金の交流法による陽極酸化とその皮膜評価2015

    • Author(s)
      疋田和樹,S. Salman,黒田健介,興戸正純
    • Organizer
      表面技術協会第130回講演大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-09-22 – 2015-09-23
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Conversion coating of AZ31 Mg alloy in aluminium sulphate based solution2015

    • Author(s)
      S. A. Salman, K. Kuroda, M. Okido
    • Organizer
      ICASS(1st International Conference on Applied Surface Science)
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      2015-07-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Anodizing of AZ31 Mg Alloy in Cerium Contained Ethanol Solution2015

    • Author(s)
      S. A. Salman
    • Organizer
      The International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films(ICMCTF)
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2015-04-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Anodizing of AZ31 Mg Alloy under Various DC/AC Voltage2015

    • Author(s)
      S. A. Salman, K. Hikida, K. Kuroda, M. Okido
    • Organizer
      The International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films(ICMCTF)
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2015-04-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 交流法によるMg合金の陽極酸化と膜特性2015

    • Author(s)
      吉田光貴,疋田和樹,S. Salman,黒田健介,興戸正純
    • Organizer
      表面技術協会第131回講演大会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 交流法によるAZ31Mg合金の陽極酸化とその耐食性評価2014

    • Author(s)
      疋田和樹,興戸正純
    • Organizer
      日本金属学会第24回学生による材料フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2014-11-20
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Mg合金の交流法による陽極酸化とその耐食性2014

    • Author(s)
      疋田和樹,S. A. Salman,黒田健介,興戸正純
    • Organizer
      軽金属学会第127回秋期大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-16
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2017-01-06  

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