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その場観察を利用した微生物腐食の可視化と金属学的因子の影響解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06792
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関秋田大学

研究代表者

宮野 泰征  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (60466589)

研究協力者 野村 暢彦  
藤井 英俊  
塚本 雅裕  
稲葉 知大  
尾花 望  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード微生物腐食 / ステンレス鋼 / 不働態 / ミクロ組織 / 孔食電位 / CSLM / 孔食 / バイオフィルム / その場観察 / 金属組織 / COCRM / 腐食形態 / 付着 / 溶接 / 粒界 / 析出 / 偏析 / COCRM
研究成果の概要

共焦点レーザー顕微鏡を利用したその場観察条件下での微生物腐食研究の可能性を開拓した。微生物腐食の進行過程の可視化情報、微生物の生態的特性、材料が受ける耐食性劣化の電気化学的解析データの相関を総合的に検討し、腐食現象の理論的解析に向けた研究を推進した。また、材料学的な観点から微生物腐食の誘導因子として着眼されているいくつかの金属学的因子と微生物の付着相関を、実証学的に明らかにする新規知見を獲得した。微生物の着床、局在、脱離といったバイオフィルム形成過程、微生物腐食の進展速度・発生挙動を時間・空間分解的な観点から明らかにする観察技術を充実させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

微生物腐食の進行過程における金属学的因子と微性物付着挙動の相関については,様々な理論が提案されてきたが、観察対象としての性質が大きくことなる両者の相互作用を、同一観実験系において、実時間・非破壊で検討することは極めて困難とされてきた。このような、微生物腐食発生を誘導する金属学的因子の影響の実証的解明を目指す上での大きな課題に対し、共焦点レーザー顕微鏡を使用した金属/微生物のその場同時観察技術を開発・充実し、微生物腐食機構解明研究の新展開に向けた新しい可能性を開拓した。材料学的諸因子への微生物の応答、微生物腐食発現プロセスの双方を実証的・速度論的に明らかにするための新規研究手法を醸成した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 6件、 招待講演 8件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 新規その場観察技術を適用したステンレス鋼溶接部微生物腐食発生プロセスの可視化と微生物腐食を誘導する金属学的因子の影響解明に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 雑誌名

      溶接技術

      巻: 66 ページ: 104-105

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋細菌FT01が生産するEPSが金属腐食性バイオフィルムに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤菜々子, 渡辺宏紀, 稲葉知大, 尾花望, 宮野泰征, 野村暢彦
    • 学会等名
      公益社団法人 日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metal corrosion by a marine isolated bacterium FT01 under iron starvation condition2019

    • 著者名/発表者名
      Nanako Ito, Hiroki Watanabe, Tomohiro Inaba, Nozomi Obana, Yasuyuki Miyano, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      ASME & TSME meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋単離株FT01 の金属腐食性バイオフィルム構成成分の解析2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤菜々子, 尾花望 渡辺宏紀, 稲葉知大 宮野泰征, 野村暢彦
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of corrosion effect by microorganisms on stainless steels using electric measurement and metal/microbial simultaneous techniques2019

    • 著者名/発表者名
      Chengwai Yao, Yasuyuki Miyano, Kodama Yuta , Yamada Ryoma
    • 学会等名
      Nace East Asia Pacific 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metal corrosion by a marine isolated bacterium in response to environmental changes2019

    • 著者名/発表者名
      Nanako Ito, Nozomu Obana, Hiroki Watanabe, Tomohiro Inaba, Yasuyuki Miyano,Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      Nace East Asia Pacific 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic observation of corrosion behavior of austenitic stainless steel under bio corrosion inducing environments2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Miyano
    • 学会等名
      Nace East Asia Pacific 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Iron starvation-dependent biofilm formation andmetal corrosion on stainless steel by marine isolate FT012018

    • 著者名/発表者名
      Nanako Ito, Hiroki Watanabe, Tomohiro Inaba, Nozomi Obana, Yasuyuki Miyano, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      Tsukuba Global Science Week
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ステンレス鋼表面における微生物腐食発生過程の共焦点レーザ顕微鏡観察2018

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征,渡辺 宏紀,清川 達則,尾花 望,野村暢彦
    • 学会等名
      一般社団法人溶接学会東北支部 第30回溶接・接合研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 擬似海水環境中におけるステンレス鋼の孔食発生に及ぼす微生物および鉄イオン濃度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征,鞠子侑
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会 第172回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ステンレス鋼溶接部における微生物腐食発生過程の顕微鏡観察2018

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、渡辺宏紀、尾花望、野村暢彦
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会第175 回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ステンレス鋼表面におけるバイオフィルム形成挙動と微生物腐食発生過程の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      公益社団法人日本材料学会腐食防食部門委員会 第321回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物腐食発生過程の共焦点レーザー顕微鏡観察2017

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      異分野融合シンポジウム「微生物を基軸とした環境と電気と金属」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオフィルムの成長及び微生物腐食の見える化2017

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      NACE Tokyo Japan Section 創立10周年記念技術交流会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ステンレス鋼溶接部の溶接後表面処理が微生物腐食発生に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、小山真司、須永文男、長谷川剛
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会第174 回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ステンレス鋼溶接部における微生物腐食発生過程の共焦点レーザー顕微鏡観察2017

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、渡辺宏紀、稲葉知大、尾花望、清川達則、野村暢彦
    • 学会等名
      平成29年度溶接学会秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ステンレス鋼表面におけるバイオフィルム形成挙動と微生物腐食発生過程の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、渡辺宏紀、尾花望、清川達則、稲葉知大、野村暢彦
    • 学会等名
      第64回材料と環境討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanical properties and microstructure of friction stir butt welds of high nitrogen-containing austenitic stainless steel2017

    • 著者名/発表者名
      Miyano Yasuyuki, Fujii Hidetoshi, Sun Yufang, Katada Yasuyuki, Kamiya Osamu
    • 学会等名
      The 3rd INTERNATIONAL CONFERENCE ON FRICTION BASED PROCESSES, ICFP2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MICにおけるバイオフィルムと局部腐食の見える化(仮題)2017

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      NACEインターナショナル東京セクション創立10周年記念技術交流会
    • 発表場所
      川崎日航ホテル
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属/微生物その場同時 CSLM 観察によるバイオフィルム生成過程と微生物腐食の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      2016 年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of metallurgical factor for MIC (Microbiologically Influenced Corrosion) of stainless steel welds using a newly developed in-situ simultaneous Metal/Microbial observation technique2016

    • 著者名/発表者名
      Miyano, Y., Inaba, T., Watanabe, H., Kiyokawa, T., and Nomura N.
    • 学会等名
      0th International Conference on Trends in Welding Research & 9th International Welding Symposium of Japan Welding Society (9WS)
    • 発表場所
      Hototsubashi Hall
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微細溶接線を配置したステンレス鋼表面におこる微生物付着挙動の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征,渡辺宏紀,清川達則,佐藤雄二,塚本雅裕,野村暢彦
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会第172回秋季講演大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細な元素濃度パターンを有するステンレス鋼表面を対象とした微生物付着挙動の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征,渡辺宏紀,清川達則,継田唯俊,佐藤雄二, 塚本雅裕
    • 学会等名
      材料と環境2016
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイバーレーザで作製した微細溶接線近傍におこる生物付着挙動の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征,渡辺宏紀,清川達則,野村 暢彦,継田唯俊,佐藤雄二,塚本雅裕
    • 学会等名
      溶接学会東北支部 第28回溶接・接合研究会
    • 発表場所
      八戸グランドホテル
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属/微生物その場同時観察を利用したステンレス鋼溶接部を対象とした微生物腐食研究2016

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征
    • 学会等名
      公益社団法人 腐食防食学会 第185回腐食防食シンポジウム
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 増補普及版 誰でもわかる抗菌・防臭の基礎知識 第5章10節6項 抗菌性金属材料2019

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征、菊地靖志
    • 出版者
      テクノシステム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 腐食防食部門委員会資料 「微生物が関与する腐食及び電池反応」2018

    • 著者名/発表者名
      公益社団法人 日本材料学会 腐食防食部門委員会
    • 総ページ数
      48
    • 出版者
      公益社団法人 日本材料学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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