| 研究課題/領域番号 |
15H04134
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 大阪教育大学 (2016-2018)
九州大学 (2015) |
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研究代表者 |
成田 一人 大阪教育大学, 教育学部, 准教授 (50404017)
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| 研究分担者 |
林 大和 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60396455)
宮原 広郁 九州大学, 工学研究院, 教授 (90264069)
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| 研究協力者 |
坂田 一則
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 表面・界面物性 / 複合材料・物性 / コールドスプレー / さび皮膜 / ナノ粒子 / 球状黒鉛鋳鉄 / 多層成膜 / 超音波照射 / 球場黒鉛鋳鉄 |
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| 研究成果の概要 |
コールドスプレー法を用いて，金属微粒子を担持した鉄さび粉末を球状黒鉛鋳鉄基材上に積層し，緻密な耐候性安定さび皮膜を人工的に短時間形成することを提案した。犠牲防食性に優れるZn，Al粉末等を，液中超音波を用いて超微細化した後に，黒さび粉末（Fe3O4又はスケール）上にボールミル法により担持させた。その後，鉄合金系基材上にコールドスプレーし，安定さび層が堆積する施工条件の探索に取り組んだ。結果として，ブラスト処理したFCD基板上にAl，Zn，Cu等の下地層を作製した後に，金属超微粒子を担持したスケール粉末をコールドスプレーすることにより，さび皮膜を人工的に作ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高度経済成長期に作られた金属製品の多くが腐食により性能劣化しており，国は年間約4兆円を防食対策費に充てている。防食対策として，近年，安定なさび層を意図的に成長させて防食効果を得る耐候性鋼の開発が進んでいる。しかし，自然腐食を利用するため，防食性の発現に数年～数十年の月日を要す上に，様々な環境因子の影響により，安定さび層の生成が失敗し，防食性や景観を損ねてしまう問題がある。本研究では，コールドスプレー法を用いて，金属微粒子を担持した鉄さび粉末を球状黒鉛鋳鉄材に積層成膜することで，耐候性安定さび皮膜を短時間に人工的に形成できることを実証し，さびによる新しい防食法として可能性を提示した。
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