1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11650742
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤本 愼司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (70199371)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 俊夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90001205)
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| Keywords | ステンレス鋼 / 不働態皮膜 / 紫外光 / 半導体酸化物 / 光電気化学 / 光励起 / 量子効果 / Cu |
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| Research Abstract |
金属材料の耐環境性は表面に生成する不働態皮膜と呼ばれる高々数nm程度の酸化物系超薄膜によってもたらされる。この皮膜は、半導体的性質を有するために様々な量子過程が可能であり、特に光照射はバンド間遷移を生じるためにその緩和過程が不働態皮膜の性質を改変する可能性がある。我々は、すでに酸性水溶液中にて生成するFe-Cr合金の不働態皮膜が紫外光照射によってCr濃度が促進され高い耐環境性を示すことを明らかにしている。本研究では、中性塩化物水溶液でのオーステナイトステンレス鋼の紫外光照射による改質をX線光電子分光ならびに電気化学インピーダンス法によって検討した。ステンレス鋼の中性塩化物水溶液環境では不働態皮膜生成開始後長時間にわたってCr濃度が進行するが、この間紫外光照射により不働態皮膜内Cr濃度は促進され、その結果塩化物水溶液内での孔食の発生は抑制された。このとき、不働態皮膜はn型半導体的性質を示すが、そのドナー密度は紫外光照射により増大した。さらに、インピーダンス測定中の紫外光照射により微分容量が減少することより、紫外光照射は不働態皮膜の溶液側空間電荷層の厚さを増大させその結果皮膜内バンド構造が変化することがわかった。光照射は励起電子・正孔対再結合におけるエネルギー放出、バンド勾配の変化によりFeイオンの外方拡散が加速され、その結果Cr濃縮が促進されたものと考えられる。
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[Publications] S.Fujimoto: "Impedance and Photoelectromical Properties of Porous Oxide Film on Type 304 Stainless"Journal of Electroanalytical Chemistry. 473・1/2. 265-271 (1999)
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[Publications] S.Fujimoto: "Formation and Properties of Ti-rich Oxide Layer on Fe-Ti Alloys by Square Wave Potential"Electrochemistry. 67・12. 1156-1158 (1999)
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[Publications] S.Fujimoto: "XPS and Photolectrochemical Study on Passivity of Pure Cr in Acid Solution"Proceedings of the Passivity and Localized Corrosion, Honlulu, 1999, The Electrochemical Society. PV99-27(in printing). (2000)
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[Publications] S.Fujimoto: "Modification of Passive Film on Fe-Cr Alloys with Ultra-Violet Light Irradiation"Proceedings of 8^<th> International Smposium on Passivity of Metal and Semiconductor, 1999, The Electrochemical Society. (in printing). (2000)
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[Publications] S.Fujimoto: "Suppression of Pit Generation on Fe-18Cr Alloy by Modification of Passive Film with Ultra-Violet Light Irradiation"Proceedings of the Critical Factors in Localized Corrosion, The Electrochemical Society. PV98-17. 366-375 (1999)
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[Publications] T.Shibata: "Passive Film Modification of Stainless Steels for Improving Corrosion Resistance"Proceedings of 11^<th> Asian Pasific Corrosion Control Conference. (in printing). (2000)
