電気化学的手法による溶融塩薄膜下における材料の高温耐食性の評価

• 研究課題/領域番号: 08750846
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 小山工業高等専門学校
• 研究代表者: 武 成祥 小山工業高等専門学校, 物質工学科, 助手 (20259815)
• 研究期間 (年度): 1996
• 研究課題ステータス: 完了 (1996年度)
• 配分額: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 1996年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 高温腐食 / 溶融塩薄膜 / 分極測定 / 交流インピーダンス測定 / 電気化学

研究概要

1.電気化学的測定の結果
異なる雰囲気下におけるNiの分極を行った。アノード側では雰囲気の違いによる分極電流の差が小さいが、カソード分極電流は雰囲気によって大きく変動している。また、アルゴン雰囲気では腐食電位が卑な方向に変化した。このことから、酸素の供給量がカソード反応に大きく寄与していることが分かる。異なる温度及び雰囲気の溶融硫酸塩薄膜下における分極測定の結果からTafel外挿法で腐食電流密度を求めた。腐食電流密度の値が大きいほど腐食速度が速く、小さいほど遅いということから、いずれの雰囲気において温度が高くなるにつれ腐食速度が上昇していることが分かる。各雰囲気での電流値比較すると、最も腐食速度が速いのは酸素雰囲気、次いで空気雰囲気、アルゴン雰囲気の順になっている。
インピーダンス測定による腐食速度の5時間モニタリングを行った。高い温度の場合、時間の経過とともに反応抵抗が急激に上昇していることが観察された。これは溶液抵抗の上昇によるものであり、温度が高くなるほど早い時間で起こる。インピーダンス測定の結果は、分極測定の結果と良い相関を示している。
2.X線回析とEDX分析結果
インピーダンス測定後の試料に対してX線回折及びEDXによる元素分析を行った。X線回析では酸化物のピークしか得られなかったが、EDXでは酸化物と試料の境界にSが存在しているのを確認した。
3.浸漬状態との比較
薄膜状態と比較するため浸漬状態での測定も行った。同じ条件下で浸漬状態の場合カソード電流が小さくなっていることが明らかとなった。
実験の結果から、高温になるほどNiの腐食速度が速くなり、カソード反応は雰囲気の影響を強く受けることが分かった。電気化学測定法は、溶融塩薄膜状態での耐食性評価法として期待できるであろう。
以上の研究成果は平成9年3月の日本金属学会春期大会において発表することになっている。