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鋼板の表面処理を目的とした次世代亜鉛一活性金属酸化物の複合電析

研究課題

研究課題/領域番号 16360366
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関九州大学

研究代表者

福島 久哲  九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (50038113)

研究分担者 中野 博昭  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (70325504)
大上 悟  九州大学, 大学院工学研究院, 助手 (90264085)
上村 治男  九州大学, 大学院工学研究院, 助手 (40294897)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2005年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワードバナジウム / 電析 / 酸化物 / 電流密度 / 複合電析 / 腐食電流 / 亜鉛 / 分極曲線 / 加水分解 / ニオブ / Nb酸化物 / 電析物
研究概要

Zn^<2+>,VO^<2+>を含む硫酸塩水溶液からZn-V系複合電析を行い,その電析挙動と得られた電析膜の構造,分極曲線を調査した結果,以下のことが明らかとなった。電析膜のXPSスペクトルより,V元素は一旦VO^<2+>からV^<3+>まで還元された後,加水分解反応によりV_2O_3の形で取り込まれていることが示された。電析膜のV含有率は,電解液のpHおよび電流密度が高くなる程増加した。これらの条件下では陰極界面での水素析出量が増加し,Vイオンが加水分解し易くなったためと考えられる。Zn析出の部分分極曲線をVO^<2+>を含む場合と含まない場合で比較すると,VO^<2+>を含むことにより大きく分極することが分かった。この大きな分極は,陰極表面においてVイオンの加水分解により形成されるV酸化物の皮膜抵抗に起因するものと考えられる。SEM,EPMA像より,電析膜のV元素は,Zn板状結晶のエッジ部に偏析していることが分かった。電解液を攪拌すると電析膜のV含有率は低下したが,V元素の均一性は改善された。電析膜のZnの結晶配向性は,V酸化物が共析しない電析条件下では(0001)の基底面に優先配向しているが,V酸化物が共析する条件下では(1122)面への優先配向へと変化した。共析したV酸化物が電析Zn(0001)面の沿面成長を抑制していることが考えられる。3%NaCl水溶液中における電析膜の分極曲線より,V含有率が5mass%以下の電析物ではV酸化物の共析によりZn溶解反応のアノード分極曲線が分極していることが分かった。また,電解液を攪拌して得られた電析膜の腐食電流密度は静止液からの場合に比べ腐食電流密度が小さくなった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2006 2004

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] スパッタリング法により鋼板上に形成されたZn-Nb膜の構造と分極特性2006

    • 著者名/発表者名
      久保山宏 et al.
    • 雑誌名

      鉄と鋼 92・1

      ページ: 16-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and Polarization Properties of Zn-Nb Films Formed on Steel Sheet by Sputtering2006

    • 著者名/発表者名
      久保山宏 et al.
    • 雑誌名

      ISIJ 46・8

      ページ: 1205-1209

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and Polarization Properties of Zn-Nb Films Formed on Steel Sheet by Sputtering2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi kuboyama et al.
    • 雑誌名

      Journal of Tetsu-to Hagane 92

      ページ: 16-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure and Polarization Properties of Zn-Nb Films Formed on Steel Sheet by Sputtering2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi kuboyama et al.
    • 雑誌名

      Journal of ISIJ 46

      ページ: 1205-1209

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 第4級アンモニウム塩を含む水溶液らのめっき用Mg含有Znの電析2004

    • 著者名/発表者名
      中野博昭, 福島久哲, et al.
    • 雑誌名

      鉄と鋼 90・10

      ページ: 801-806

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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