2019 Fiscal Year Research-status Report
Fabrication of electrodeposited Al alloys with high strength and high ductility by controlling ion adsorption behavior and crystal growth mode
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19K05101
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
瀧川 順庸 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70382231)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電解析出法 / アルミニウム / 結晶成長 / イオン吸着 / 延性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ジメチルスルホン浴を用いた電解析出法において、イオン吸着と結晶成長モー
ド制御による、高強度・高延性アルミニウム合金の作製を目的としている。これまでに、過去に報告した塩化ガリウム添加と同様に、塩化ゲルマニウムおよび塩化スズを微量添加した浴を用いた電析により、Snイオンの吸着による試料中の脆化元素除去効果が得られることが明らかになっている。そこで、第一原理計算によりAl中のGa、Ge、SnとS、Clとの相互作用について検討した。その結果、これらの元素がSやClと強い斥力を示すという傾向は特にみられず、他のモデルによる検討が必要であると考えられる。これについては引き続き検討していく。次に、ごく微量の添加により最も脆化元素効果が大きかった塩化スズ添加浴をベースに合金の作製を試みた。その結果、塩化ガリウム添加浴を用いた場合と同様に、合金元素の添加量の増加とともに、合金元素自体が結晶成長を阻害してしまい、試料中の欠陥量が増加してしまうことが明らかになった。これにより、塩化スズの添加だけでは、高強度かつ高延性の合金は得られていない。今後はSn濃度と合金元素濃度の最適化を検討予定である。
また、純Alにおいて、塩化スズと表面平滑剤の相乗効果について調べた。その結果、Snの吸着が優先的に生じてしまい、表面平滑剤の効果は得られなかった。計算モデルの構築から得られた結果を参考に、新たな添加剤についても検討していく予定である。
また、成長モードについて、比較用のモデル材料であるNi電析について検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度に実施予定であった、「(1)第一原理計算による脆化元素除去のための金属イオンと同時吸着可能な表面平滑化のための添加剤の探索」、「(2)脆化元素除去と表面平滑化の効果の実証」について予定通りの検討をしている。期待以上の成果は得られていないが、今後良い成果が得られる可能性は見えつつあり、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度も、「(1)第一原理計算による脆化元素除去のための金属イオンと同時吸着可能な表面平滑化のための添加剤の探索」、「(2)脆化元素除去と表面平滑化の効果の実証」を継続して実施し、表面平滑化と脆化元素除去を同時に達成する添加剤の最適化を行う。さらに、「(3)合金化と電析条件最適化による基板平行方向への結晶成長モード制御」についても着手する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響により、3月に開催予定の複数の学会が急に中止になったため、予定していた旅費が使用できなかったことが主な理由である。次年度の学会参加旅費に充てる計画である。
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