リサイクルアルミニウム材の表面処理性と腐食挙動に及ぼす特定不純物元素の影響

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650689
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 世利 修美 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (60179356)
• Keywords: アルミニウム / アルミニウム合金 / 表面処理 / 孔食 / 不純物

Research Abstract

アルミニウム材料のリサイクル使用の際に将来問題として必ず浮上する不純物、特に鉄とけい素の影響を基礎的に研究した。得られた結果は下記の通りである。
1.アルミニウム中に含まれる鉄系金属間化合物の溶解挙動に及ぼす溶液中のNaCl濃度の影響を電気化学的測定や金属組織学的な手法を用いて解明した。1.0M NaClまでの比較的薄いNaCl溶液では鉄系金属間化合物中の鉄は溶解後、アルミニウム表面に析出する。この再析出した鉄がアルミニウムの自己触媒的なアノード溶解を引き起こす原因である。一方3.0M NaCl以上の濃い水溶液の場合、鉄系金属間化合物の選択溶解挙動は起こさずそのままアルミニウムマトリックスのカソードの役割を果たす。これらの関係を孔食電位と自然腐食電位の相対関係から説明した。
2.電気化学的測定と金属学的な観察を用いてNaOH溶液温度とAl-Fe合金の溶解挙動を調べた。溶液温度を4種類(298、313、333、353K)に変えた3%NaOH+1%NaAlO2水溶液中のAl-Fe合金の溶解量を測定した。溶液温度が高くなるにつれてAl-Fe合金の溶解量は指数関数的に多くなる。アルミニウムの溶解量に強い影響を及ぼすのはNaOHの濃度より溶液の温度であることがわかった。
3.Fe/Si比を変えたAl-Fe-Si合金の溶解挙動を5%NaOH水溶液中で調べた。Fe/Si比が減少するにつれて溶解量も減少した。NaOHエッチングによる溶解過程はカソード反応としての水の分解反応に支配される。エッチング過程においてはFe/Si比の低い金属間化合物のカソード反応としての能力は少ないことが電気化学的に判明した。

Research Products

• [Publications] O.Seri: "Effect of NaCl concentration on corrosion behavior of aluminum containing iron" Corrosion Science(16,Jan 1994).
• [Publications] 世利修美,古俣和直,田頭孝介: "アルカリエッチングにおけるAl-Fe-Si合金の溶解挙動" 軽金属(94/1.).
• [Publications] 世利修美: "Al-Fe合金のNaOH溶解挙動におよぼす溶液温度の影響" 表面技術(94/3.).