2021 Fiscal Year Annual Research Report
Formation of composite films by electrochemical methods and its evaluation
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18K04764
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐伯 功 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (50235090)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | めっき / 泳動電着 / 熱処理 / 複合材料膜 / 耐酸化性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に開発した新しい泳動電着浴であるアルコール-塩酸-水電解浴を用いて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を進めた。（１）SiC-Ni複合めっき膜の作成では，電磁かくはんによって均一厚さのSiC多孔質膜を電圧と時間の制御だけで作成することができた。この膜の間隙にNiを充填し，目標通り複合膜を得た。しかし，この膜は基板との密着性に乏しいため，大気中での熱処理を検討した結果，Niがほとんど酸化せず，かつNiと基板の相互拡散によって高い密着性を示す膜を得ることができた。厚膜化をはかることによって硬質膜を得られる確証を得た。（２）MnO-Co複合めっき膜の作成では，電磁かくはんによると端部が厚く中心部が薄いMnO膜しか得られなかった。SiCと比較してMnOは密度が高いため，かくはん流によってMnOに遠心力が作用するためであると解明できた。そこで泳動電着の際にMnOが沈降しない程度に空気かくはんを行ったところ，均一な厚さのMnO膜が得られた。空隙にCoを充填し，800℃の大気中で4時間以上の加熱によってMnO-Co複合膜は(Mn, Co)スピネル型酸化物に転換できた。これは固体酸化物型燃料電池のセパレーターコーティング方法として利用可能と考えられる。MnOのほかMn3O4，MnO2を用いた場合にはスピネル酸化物には転換できないことも明らかにすることができた。
(Fe, Ni)- W合金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を試みた。（１）任意の厚さと組成のFe-WおよびNi-W合金電気めっきの検討を行い，適切なめっき浴条件とめっき操作条件を見出した。（２）Fe-Wめっきしたステンレス鋼は800℃での酸化によりFeWO4を形成し，耐酸化性複合材料膜として機能したが，Ni-Wめっきでは目的とするNiWO4は生成せず，その理由を明らかにした。
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