Formation of composite films by electrochemical methods and its evaluation

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04764
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐伯 功 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (50235090)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: めっき / 泳動電着 / 熱処理 / 複合材料膜 / 耐酸化性

Outline of Annual Research Achievements

泳動電着と電気めっきの組み合わせによる複合材料膜の作成
2019年度までにすすめてきたケトンーヨウ素系からの泳動電着は繰り返し電着によって電着量にばらつきが大きいことが問題であったため，2020年度は全く新しい電着浴の探索からやり直した。水系電解浴やアルコール系電解浴を種々検討した結果，水系では十分な厚膜が得られなかったが，アルコール-塩酸系では電着量および繰り返し再現性が優れていることを見出した。
(Fe, Ni, Co)-(Mo, W)電気めっきと熱処理の組み合わせによる耐酸化性複合材料膜の作成
先行して完了したCo-W合金めっきと熱処理による耐酸化性複合材料膜の作成はほぼ検討が完了したことをうけ，2020年度はCoをFe, Niで置き換えるための合金めっきの検討と，作成した膜の耐酸化性の検討を行った。その結果，どちらの元素を用いても合金めっき可能な条件を見出した。また，Niによる置き換えでは耐酸化性を示さなかったが，一方Feによる置き換えでCoを用いた場合と同等の耐酸化性が示されることを確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

泳動電着と電気めっきの組み合わせによる複合材料膜の作成
ケトンーヨウ素系からの泳動電着という基本設計を見直した結果，ちょうど１年研究が遅れている。
(Fe, Ni, Co)-(Mo, W)電気めっきと熱処理の組み合わせによる耐酸化性複合材料膜の作成
これについてはほぼ予定通りに進捗した。

Strategy for Future Research Activity

泳動電着と電気めっきの組み合わせによる複合材料膜の作成
アルコール-塩酸系の電着浴を用いてMnO粉体を泳動電着したのち，その多孔部にCoを充填しさらに熱処理によって目的物質である(Mn, Co)3O4膜を作成，さらに生成した膜の800℃での安定性と電気伝導度測定まで完了させる。
さらに横展開として，粉体をSiCおよびWCとし，めっきをNiに置き換え，熱処理をくわえることによって超硬金属複合膜の作成を検討し，作成した膜の硬さおよび耐摩耗性を検証する。
(Fe, Ni, Co)-(Mo, W)電気めっきと熱処理の組み合わせによる耐酸化性複合材料膜の作成
Fe-W合金めっきの最適条件の探索と，2000時間以上での耐酸化性試験を実施する。
さらに横展開として，防食が難しいステンレスメッシュ材料への適用と，開発コーティングの溶射法への適用を考え，タングステン粉末上のCoめっきを検討して溶射材料作成を試みる。

Causes of Carryover

研究成果の概要で述べたとおり，ちょうど１年分の研究が遅延し，次年度まで研究期間を延長申請したところ，認められたためにこの金額を残した。2021年度はすべてを執行する。