| 研究課題/領域番号 |
17K18997
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 広島工業大学 |
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研究代表者 |
王 栄光 広島工業大学, 工学部, 教授 (30363021)
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| 研究分担者 |
土取 功 広島工業大学, 工学部, 教授 (20771801)
福島 千晴 広島工業大学, 工学部, 教授 (30262752)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | ステンレス鋼 / 不動態皮膜 / その場観察 / 原子間力顕微鏡 / 不働態皮膜 / 平面断面形態 |
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| 研究成果の概要 |
水溶液中でのステンレス鋼の不動態皮膜のin-situ厚さは、鋼の耐食性を向上させるために把握すべき重要なパラメータである。本研究では、SUS304ステンレス鋼表面の不動態皮膜を一旦除去してから水溶液中にて再生成させ、鋼表面高さの変化を液中原子間力顕微鏡で測定し、皮膜のin-situ厚さを得た。こうした厚さはex-situのそれより薄く、皮膜に多くの結合水が含まれると推測した。また、水溶液のpHの増加およびNaCl濃度の減少に伴って、皮膜のin-situ厚さが増えることが確認された。また、純水中で複相ステンレス鋼にCr含有量の高い相表面にやや薄い皮膜が形成することも明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、種々水溶液中でのステンレス鋼の不動態皮膜の厚さを新しい考えをもってin-situに測定・検証してきた。これは、不動態皮膜に依存するあらゆる機能性金属（例えば、Al合金やTi合金等）にも適用できる。こうしたin-situ測定は、これからの高速FM-AFMやSTMの進化によって不動態皮膜の形成途中での原子像や原子配列の直接観察に活用できる。また、複相、結晶粒、結晶粒界上での不動態皮膜の形成・消失・破壊挙動が解明でき、今後の不動態皮膜の強化方法の開発に繋がる。なお、不動態皮膜の構造解明は、耐食性、耐摩耗性、潤滑性、導電性等の向上に良い影響を与え、コストの削減や生産効率の向上に貢献できる。
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