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フォトンラプチャー法による局部皮膜再生機構の研究

Research Project

Project/Area Number 12750631
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

坂入 正敏  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50280847)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsフォトンラプチャー法 / 皮膜再生機構 / アルミニウム / アノード酸化皮膜 / 局部溶解
Research Abstract

本研究は、フォトンラプチャー法により、アノード酸化皮膜に覆われたアルミニウムおよびその合金の各種水溶液中の微小かつ瞬間的な皮膜の修復現象を解明しようとするものである。
本年度は、昨年度の結果を基に、アノード酸化したアルミニウム合金めっき層を各種溶液中においてフォトンラプチャー法により皮膜を破壊した後、定電位における電流の時間の時間変化を測定し皮膜の再生挙動を調査した。
1)アノード酸化した試料断面を透過型電子顕微鏡で観察した結果、試料表面に緻密なアノード酸化皮膜が形成しており、その厚さはほぼ純アルミニウムのそれと同様であった。熱水処理することで、皮膜の保護性が向上することが明らかになった。
2)塩化物イオンを含まないpH9.2のホウ酸溶液中において、定電位で電流の時間変化を測定した結果、皮膜破壊後電流は急激に増加し、0.3ms付近で最大値をとった後、指数関数的(傾き-1)に減少した。つまり、合金めっき層においても、従来の純アルミニウムの結果と同様に、皮膜の再生が逆対数則に従っているものと考えられた。
また、皮膜再生中に流れる電気量は、設定電位に比例して大きくなり、局部的に再生する皮膜の厚さが電位に比例して厚くなっていくことも明らかになった。
3)塩化物を含む溶液中において、電流は0.3ms付近で極大値をとった後、指数関数的には減少しなかった。高電位と高濃度においては、時間の経過とともに増加した。つまり、皮膜の補修が起こらず、局部的な金属の溶解が起こった。分極後、試料表面を共焦点走査型レーザー顕微鏡観察した結果、レーザー照射部に腐食生成物が観察された。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] M.Sakairi, K.Itabashi, H.Takahashi: "Repairing of Anodic Oxide Films on Al-Zn Alloy Coated Steel After Removal with Photon Rupture in Solutions"Proc of APCCC2001. 1. 542-551 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Kikuchi, S.Z.Chu, S.Jonishi, M.Sakairi, H.Takahashi: "Local surface modification of aluminum by laserirradiation"Electrochimica Acta. 47. 225-234 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] S.Moon, M.Sakairi, H.Takahashi: "Scanning Confocal Laser Microscopy of the Surface of Anodized Al5052 Alloy"submitted to Proc of 2001 Joint Intemational Meeting of ECS and ISE.

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Kikuchi, M.Sakairi et.al.: "Fabrication of Pits and Grooves on Aluminum by Laser Irradiation and Electrochemistry"Elcetrochemical Society Proceedings. (in Press).

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] S.Z.Chu, M.Sakairi, H.Takahashi, K.Shimamura, and Y.Abe: "Local Metal Deposition on Aluminum with Laser irradiation and Electroless Plating"Proc.of ASST 2000. 169-174 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 高橋英明,坂入正敏 ら: "アノード酸化を基礎とする新規なアルミニウム表面改質・加工技術-機能性表面の創成を目指して-"軽金属. 50. 544-551 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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