| 研究課題/領域番号 |
13650762
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
構造・機能材料
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
増田 正孝 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (40165725)
|
|---|
| 研究分担者 |
有田 誠 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (30284540)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
|
|---|
| キーワード | 酸化チタン薄膜 / 光誘起機能 / スパッタ法 / 超親水性 / TiO_2 / 伝熱特性 / 紫外線照射 / ステンレス鋼 |
|---|
| 研究概要 |
スパッタ法を用いて、ステンレス表面に光誘起機能を有するTiO_2薄膜を形成し、超親水性を付加することを主眼に研究を行った。RFマグネトロンスパッタ装置、およびヘリコンスパッタ装置を用いて、ステンレス鋼にTiO_2の薄膜を作成した。
沸騰水環境においては、現在主流であるゾル-ゲル法、ディップ法で作成したTiO_2膜では機能および密着性に問題があり利用できないが、本手法で作製した薄膜に耐性があるかを評価した。これには、本グループで考案した、超微小硬度法で密着性を評価し、沸騰水環境での耐性との関連を求めた。スパッタ法での成膜がディップ法で作成したものより非常に優れた耐性を持つことを示した。また、結晶学的な構造の違いにより、ゾル-ゲル法で作成したものより光誘起機能が優れていることを示した。
自作の接触角測定装置により作成条件と接触角度の関係、時間変化を測定した。さらに、光学特性測定及びXRD測定を平行することにより超親水性の原因を構造面から検討した。ステンレス鋼表面に作製したTiO_2薄膜に優れた光親水性を発現させる条件を見出した。
本研究で作成したTiO_2膜は、下地との密着性及び耐食性の向上ために多層構造を形成している。耐食性の評価にCPCD法などの電気化学的手法を用いて、優れた耐食性、長期安定性があることを示した。これらは製品化する上で非常に重要な特性であるといえる。さらに、紫外線照射したときの光電気化学特性も評価し、本研究の主眼のひとつでもあるTiO_2の光電気化学的酸化作用による不働態維持効果を評価した。
TiO_2薄膜の厚みによる特性変化の測定により、光誘起機能の発現には、150nm以上の膜厚が必要であり、さらに、350nm以上の膜厚で特性変化がなくなることを新たに見出した。
|
