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自己組織化ナノ分子膜による金属表面処理

研究課題

研究課題/領域番号 13875138
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関名古屋大学

研究代表者

杉村 博之  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10293656)

研究分担者 井上 泰志  名古屋大学, 環境量子リサイクル研究センター, 助教授 (10252264)
高井 治  名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (40110712)
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
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード自己組織化 / ナノ薄膜 / アミノシラン / リン酸ジルコニウム / 防食 / 金属表面処理 / アルミニウム合金 / 耐食性
研究概要

アルミニウム合金基板上へ、気相法によりアミノシラン自己組織化ナノ分子膜を形成し、さらにその上に、有機リン酸分子単分子層-ジルコニア単分子層の交互吸着膜を形成した。アミノシラン分子膜は、成長溶液中では正に帯電するため、負イオンである有機リン酸分子が静電的に吸着する。2官能有機リン酸分子を使用することで、有機リン酸分子吸着表面は負に帯電する。そこへさらに、ジルコニウム正イオンを吸着させることで、リン酸-ジルコニア交互吸着膜が形成される。リン酸分子吸着-ジルコニア吸着を繰り返すことによって多層膜が形成される。3組の交互積層膜を作製し、設計通りの多層膜ができていることを、接触角測定からの表面エネルギーの導出、偏光解析法による膜厚測定、角度分解X線光電子分光法による表面官能基密度の測定、低角X線回折法による構造評価に加え、高感度赤外反射吸収分光法による、ナノ分子膜の赤外吸収スペクトルの入射角および偏光角に対する依存性測定等の、測定結果を多角的に解析することで、確認した。この3組交互多層膜の膜厚は10nm以下である。
3組-交互多層膜の耐食性を塩水噴霧試験によって評価した。従来の化成処理被膜が2時間の耐久性しかないのに対し、交互多層膜は10nm以下という超薄膜であるにもかかわらず、48時間以上の耐久性を示し、実用性があることがわかった。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] 志田あずさ 他: "自己組織化リン酸ジルコニウム薄膜の防食への応用"表面技術. 53(12). 897-898 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sugimura et al.: "Organosilane self-assembled monolayers formed at the vapor/solid interface"Surf. Interf. Anal.. 34(1). 550-554 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Shida et al.: "Zirconium-Phosphate Films Self-Assembled on Aluminum Substrates toward Corrosion Protection"Surf. Coat. Technol.. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A. Shida et al.: "Zirconium-Phosphate Films Self-Assembled on Aluminum Substrates toward Corrosion Protection"Surface & Coatings Technology. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A. Hozumi et al.: "Amino-Terminated Self-Assembled Monolayers on SiO_2 Surface by Chemical Vapor Surface Modification"J. Vac. Sci. Technol. A. 19. 1812-1816 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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