2022 Fiscal Year Annual Research Report
金属異材接合部の腐食劣化数理モデルの構築とデータ同化の実装による高精度化
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20K05150
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
多田 英司 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (40302260)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ガルバニック腐食 / 数値シミュレーション / Fe/Al対 / 電気化学計測 / 腐食モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自動車などの内燃機関から排出されるCO2量を削減するには，燃費の向上に加え，車体の軽量化が重要である．自動車車体の場合は，使用量が多い鉄鋼材料に対して衝突安全性の担保と軽量化が実現できる高強度化が急務となっているが，その一方で一部の鋼材を比強度、耐食性、加工性に優れるAl合金や炭素繊維強化プラスチックなどに置き換えるマルチマテリアル化も重要な革新技術として期待されている．本研究では，マルチマテリアル化において問題となる異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）について，精緻な腐食モデルを確立し，接合部分の耐久性評価に寄与する技術開発を目指している．
金属異材接合部の腐食モデルの構築と評価手法の確立には，実際の測定によって大量の分極挙動データセットを準備するボトムアップ的な数値計算モデルでは対応できず，より合理的な境界条件セットの収集方法を構築すべきである．本研究では，ガルバニック腐食シミュレーションのためのキーとなる境界条件の整備を行う．さらに，金属異材接合部のガルバニック腐食において現象を支配する環境因子を明確化し，最終的なガルバニック腐食シミュレーションに適用する．これによりガルバニック腐食による接合部の劣化寿命予測が現実的なものとなる．
本年度では，昨年度に引き続き，NaCl中におけるFe/Al接合対のガルバニック腐食機構の解明を目的に，種々の塩化物イオン濃度に対して腐食観測データを交流および直流電気化学測定解析を実施した．また，得られたガルバニック腐食の観測データを基に，腐食機構を検討するとともに，観測データを表すための腐食シミュレーションに対して昨年度のものを改良して，実施した．その結果，腐食速度を評価するための電気化学モニタリング手法を提案するとともに，現象予測に対して高精度化を推進した．
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