2015 Fiscal Year Annual Research Report
界面反応のその場電気化学イメージングプレートの開発と金属材料余寿命予測への応用
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25289235
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
伏見 公志 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20271645)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 材料加工・処理 / 耐久性 / 環境劣化 / モニタリング / メゾスコピック系 / 腐食防食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、面分解能と時間応答性の両方を高度に満足する界面反応解析システムとなる”その場電気化学反応イメージングプレート”を開発し、界面構造のヘテロ変化を追跡する新しい電気化学測定法を創製、金属材料の余寿命予想の確度向上に寄与する基礎的知見を得ることを目的としている。
前年度に引き続き、フォトリソグラフィーとMEMS加工により高精度に作製した微小電極配列構造体の作製および各微小電極を同時に電気化学制御可能なマルチチャンネルポテンショスタットの製作を実施した。直径10umのディスク電極を100umの中心間隔で256(=16x16)ch配列した微小電極配列構造体の四分の一の64(=8x8)chを、64chマルチポテンショスタットを利用して同時分極することには成功した。しかしながら、電流検出感度の下限が100nA程度と予定していた所望仕様を満たすまでには至らなかった。並行して、各微小電極に流れる限界電流を有限要素法によりシミュレートし、動電位分極中の電極上に形成する拡散層の干渉程度を規格化関数によって表示することに成功した。
その場電気化学反応イメージングプレートの完成には及んでいないものの、純鉄およびステンレス鋼を試料とした界面構造のヘテロ変化を、微小キャピラリセル法、走査型電気化学顕微鏡法、液中イオン銃、Devanathan型水素透過実験などにより検討し、一連の研究成果を得た。安全基準内に収まる極微量の硫化物イオンを用いた硫化実験（液中イオン銃）の実施に成功した他、水素透過実験では単結晶粒中に比べて結晶粒界で水素拡散係数が桁違いに大きくなることを導き出した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Local Measurement of Hydrogen Diffusion in Steel Sheet2015
Author(s)
Y. Yamamoto, M. Jin, Y. Kitagawa, T. Nakanishi, Y. Hasegawa, K. Fushimi
Organizer
66th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, ISE 66th Annual Meeting
Place of Presentation
Taipei International Convention Center, Taipei, Taiwan
Year and Date
2015-10-04 – 2015-10-09
Int'l Joint Research
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