2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of Mechanisms of Hydrogen Co-deposition and Hydrogen-Induced Phenomena in Electrochemical Deposition
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17K06864
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
福室 直樹 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (10347528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八重 真治 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00239716)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | めっき / 水素 / 空孔 / 金属原子拡散 / 水素脆化 / 水素化物 / 昇温脱離スペクトル / 電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度の令和元年度は、項目(1)でPtおよびPd電析膜について共析した水素が膜の構造に及ぼす影響を調べた。Ptめっきでは水素発生電位よりも析出電位が負になるとPt膜中の水素共析量が急激に増加し、約0.6%の格子収縮が観察された。昇温脱離スペクトルでは顕著な水素の脱離ピークが500 K付近に見られ、水素濃度は原子比でH/Pt = 0.1であった。熱処理温度500 Kで格子収縮の緩和と粒成長が観察された。水素が共析していないPt膜では、この熱処理によって粒成長は起こらなかった。Pd電析膜では析出電位が負になり電流効率が大きく低下すると格子間にも水素が侵入することがわかった。
項目(2)では、無電解Ni-P/Pd/Auめっき膜上のはんだ接合性への水素の影響を明確にするため、電解チャージによってめっき膜中に水素を導入した。その結果、無電解Ni-P/Pd/Auめっき膜中の水素量の増加とともにはんだ濡れ性は高くなった。導入された多量の水素はPd膜中に存在し、水素の効果が明らかにされた。
項目(3)では、電解チャージによって超化学量論組成水素化物PdHx(x≦2)を安定して作製する条件を検討した。項目(2)において無電解Auめっき膜に水素脱離を抑制する効果があることが分かり、PdHx(x≦2)をAuめっき膜で被覆した。その結果、PdHx(x≦2)を室温で長時間安定に保つことができ、X線回折による結晶構造解析を行うことができた。格子定数は水素濃度の増加とともに減少し、理論計算からはPd格子中に水素がH2分子として存在することが示唆された。この新たな発見を論文にして発表した。3月中に外部の研究機関で固体NMRと中性子回折測定を行ってPdHx(x≦2)の水素の存在状態を解析する予定であったが、新型コロナウイルスの影響で実施できなかった。
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Research Products
(13 results)
