1997 Fiscal Year Annual Research Report
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07555496
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
辻川 茂男 東京大学, 工学系研究科, 教授 (20011166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻野 陸雄 (株)日本バーカライジング, 総合技術研究所・鋼板表面処理研究センター, センター長
篠原 正 東京大学, 工学系研究科, 助教授 (70187376)
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| Keywords | カソード防食 / 酸化デタン / n型半導体電極 / 酸化物半導体 / 光電気化学反応 |
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| Research Abstract |
n-型酸化物半導体であるTiO_2は光照射時には非照射時と比較して低い浸漬電位を示し、浸漬電位がそれより貴な金属をカソード防食できる。しかも、ここでのアノード反応は水の酸化反応(H_2O→1/2O_2+2H^++2c^-)であるため、この防食効果は非犠牲的であり半永久的に接続しうる。しかし、これを屋外での太陽光による光カソード防食に応用する場合、その照射光の消失後、すなわち夜間における電位の貴化が、この防食法適用の最大の弱点であった。しかしながらゾル-ゲル法によりTiO2を被覆した304鋼においては、光照射により卑化した被覆金属基板の電位が光照射停止後にも長時間保たれることを偶然見いだした。本研究の目的は、上記の電位貴化遅延特性の解明およびその特性を用いた夜間をも含めた光カソード防食法を確立することである。
ゾル-ゲル法TiO2被覆304鋼およびITOガラス基板-電位貴化遅延特性を示さない-に種々の元素を添加したTiO2膜を被覆したものについて光電気化学的測定および機器分析等を行い、「Feを含むTiO2層」(内層)/「添加元素を含まないTiO2層」(plainTiO2層、外層)という2層構造によって電位貴化遅延特性が出現することを見い出した。内層中のFeは試料作製ままでは3価(Fe^<3+>)をとり、光照射により2価(Fe^<2+>)に還元される。光照射停止後に再び3価にゆつくりと酸化され、この反応が持続しうる間、基板金属は卑な電位を保ち続けるものと考えられる。
このようにして2層構造TiO2被覆を与えることによって、304鋼以外の基板上にも電位貴化遅延特性を有するTiO2皮膜の付与が可能になった。
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[Publications] 小西友義、辻川茂男: "ゾル-ゲル法TiO2被覆による304ステンレス鋼の光カソード防食" 材料と環境. 46. 709-7016 (1997)
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[Publications] J.Huang.T.Shinobara and S.Tsujikawa: "Effect of Iron Oxides on Corrosion Protection of Carbon Steel by TiO2 Coating under Illumination" Zaiyo-to-Kankyo. 46. 651-661 (1997)
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[Publications] J.Huang.T.Konishi, T.Shinohara and S.Tsujikawa: "Sol-Gel Derived Ti-Fe Oxide Coating for Photoelectrochemical Cathodic Protection of Carbon Steel" Zairyo-to-Kankyo. 48. 101-107 (1998)
