| 研究課題/領域番号 |
12555244
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
工業物理化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
伊藤 靖彦 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20026066)
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| 研究分担者 |
野平 俊之 京都大学, エネルギー科学研究科, 助手 (00303876)
後藤 琢也 京都大学, エネルギー科学研究科, 助手 (60296754)
萩原 理加 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (30237911)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2000年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
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| キーワード | 溶融塩 / 機能性材料 / 電気化学インプランテーション / 希土類合金 / 金属窒化物 / 電気化学ディスプランテーション |
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| 研究概要 |
本研究では、雰囲気制御多目的グローブボックス内にパイレックス製もしくはステンレス製の特注電解セルを組み入れた実験装置を開発した。この実験装置を用い、溶融LiCl-KCl-Li_3N中で種々の金属電極を陽分極し、窒素の電気化学インプランテーションを行った。その結果、Ti-N、Fe-N、Al-N、Zr-N、Ga-N、Cr-N、Zn-N、SUS430-N、SUS304-Nの形成に成功した。この研究過程では、溶融塩中にLiHを添加すると窒化物形成が促進されること、電気化学インプランテーションによる窒化の特徴として、電解電位により窒素濃度を制御できることを明らかにした。また、時間に対する窒化物の成長が放物線則に従うことから、窒化層中の窒素拡散が律速過程であることが示された。溶融LiCl-KCl-RECl_3(RE=Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Er、Yb)中において、種々の金属電極を陰分極し、希土類元素の電気化学インプランテーションを行った。その結果、Ni_2Y、Ni_2La、Ni_2Ce、Ni_2Pr、Ni_2Nd、Ni_2Sm、Ni_2Dy、Ni_2Yb、CoGd_3、Pd_3Y、Pd3La、Pd_3Ce、Si_2Er等が高速形成することを明らかにした。透過型電子顕微鏡等による分析の結果、この高速形成が粒界近傍での原子の高速拡散に起因する可能性を示した。さらに、このように形成させた希土類合金を電極として陽分極を行うことで、希土類元素のみを選択的に溶出させる「電気化学ディスプランテーション」が可能であることを見出した。これによれば、電位や電気量を制御することで、合金中の希土類元素濃度声制御可能であることも明らかにした。
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