2014 Fiscal Year Annual Research Report
高耐食性材料不働態表面ヘテロ変化の超高速偏光反射その場観察
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25630288
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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 – 2015-03-31
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| Keywords | 材料加工・処理処理 / 不働態 / 腐食防食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
局部腐食の萌芽過程の発現場所を特定するため、時間応答性に優れた不働態皮膜可視化電気化学測定法（その場電気化学偏光反射顕微鏡）を開発する。リアルタイムで電気化学界面反応にともなう表面形態変化を観察し、これと同時に不働態皮膜の厚さ分布変化を追跡する。その発生場所を特定できないために全く解明されていなかった局部腐食、特に孔食の萌芽過程の反応機構と速度論の解明し、高耐食性金属材料の余寿命予測への応用を目指す。
研究者の研究室に既存する532.0nm の単色光光源-λ/4 偏光子-グラントムソンプリズム（位相補正子）-試料表面-λ/4 検光子から構成される縦置き型の消光型エリプソメーターに、三電極系の電気化学セルおよびテレセントリックレンズ-超高速・高解像度CCDカメラを組み込むことにより、超高速偏光反射顕微鏡を作製した。計測制御ソフトウエアのプログラミングを行い、試料電極の電気化学測定と同時に、60Hz の時間分解能、数10μm の位置分解能での偏光反射顕微鏡観察を実現した。
酸化皮膜で覆われた純チタン電極を、硫酸酸性水溶液中（あるいは臭化物イオンを含む硫酸水溶液中）、325nm紫外光照射条件下でアノード分極した際の、電極表面の変化、不働態皮膜の変質過程をその場偏光反射顕微鏡観察と電気化学測定により追跡し、不働態保持電流の増減から酸化皮膜の局部薄膜化・局部劣化の反応機構と速度論を検討した。
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