1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09555217
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
福島 久哲 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50038113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中小路 尚匡 川崎製鉄株式会社, 技術研究所・表面処理研究部, 課長
大貝 猛 九州大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60253481)
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| Keywords | 表面処理鋼板 / 亜鉛 / クロム / ポリエチレングリコール / 陰極界面pH / 水酸化物 / 分極曲線 / メタノール |
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| Research Abstract |
次世代の防錆鋼板の表面処理法として期待されているZn-Cr合金電析挙動を水溶液(硫酸塩浴)および非水溶媒(メタノール浴)を用いて検討し,以下に示すような研究成果を得た.
(1)高濃度・高分子量PEGを添加した水溶液においては,Cr単独電析の場合と異なり,Zn-Cr合金浴においては,界面pH上昇の結果生成したZnとCrの複合酸化物(速度論的に容易に還元可能な化合物であると推定される)からの放電の結果合金が生成し,PEGはCrが十分放電できるような陰極電位を達成させる分極剤として作用してるものと推定された.したがって,PEGを含有しない浴においては,複合酸化物からのZnの還元のみが起こり,Crは電析Zn中に水和酸化物として混在する結果となった.
(2)メタノール浴においては,浴中のCr^<3+>イオン濃度比が低い場合にはCrは金属まで還元されず3価の化合物として電析物中に取り込まれるが,Cr^<3+>イオン濃度比が高くなると高Cr含有率のZn-Cr合金が電析した.また,合金電析の際のZnおよびCrの部分分極曲線を単独析出のそれらと比較したところ,Crの場合ほとんど変化は認められないものの,Znは合金として共析することにより大きく分極することがわかった.
(3)Crの還元挙動に及ぼす合金浴への水添加の影響を調べた結果,溶媒中の水含有率が高くなると,Crは金属まで還元されず,3価の状態で電析物中に存在するものと思われた.さらに,金属状態でCrが析出する条件下ではZnの析出は大きく分極した.また,合金浴中におけるCr^<3+>錯体の構造を調べた結果,Zn-Cr合金が電析可能な浴組成では,Cr^<3+>はジクロロテトラアコクロム(III)イオンとして存在するものと思われた.
上述のように,水溶液およびメタノール浴からのZn-Cr合金電析挙動には大きな相違が認められ,水溶液を用いタ場合のZn-Cr合金電析過程には水としての溶媒の特性が大きく関与していることがわかった.
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