| Research Abstract |
本年度は従来のクロメート処理に変わる新規な自己修復コーティング開発のため,材料表面にナノ材料と有機修復剤をコーティングし,自己修復性能の評価および最適化を行った。さらに,コーティングの修復プロセスの解析を行った。実施内容は以下のとおりである。
1.ナノ粒子と有機修復剤のコーティングと自己修復性能の評価:金属材料として炭素鋼を用い,その表面にナノ材料(ナノファイバー,ナノフレーク)に有機修復剤を保持させ,それをポリマーに混合しコーティングを行った。修復剤については,ナノ材料に対する最適な混合量の検討を行った。試験片にスクラッチ試験機を用いて欠陥を模擬した傷を入れ,それを食塩水溶液(腐食試験液)に浸漬させ,電気化学測定である交流インピーダンス法による分極抵抗の測定を行い,経時変化を測定した。試験の結果,分極抵抗の上昇が観察され,自己修復性が確認された。ナノ材料1に対して修復剤を4以上保持させた場合に高い分極抵抗値を示し,コーティングの最適化を行うことができた。さらに,ナノ材料としてポリマーナノポーラス,アルミニウム陽極酸化膜中のナノポーラスに修復剤を保持させることを検討し,コーティングの自己修復性を確認した。
2.コーティングの自己修復プロセスの解析:スクラッチ傷部の観察により修復プロセスの解析,特に局所的な物質移動およびそのdriving forceの解析を行った。試験後の試験片傷部および断面の観察を行ったところ,有機修復剤による修復皮膜の形成が観察された。この修復剤はpH感受性を有しており,コーティング傷部近傍で生じる酸素の還元反応により,水酸化物イオンが発生し,pH上昇を引き起こし,修復剤が移動することが示唆された。
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