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金属腐食反応のミクロ液性変化可視化による新高耐食化原理の導出

研究課題

研究課題/領域番号 18360345
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
研究機関東北大学

研究代表者

武藤 泉  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20400278)

研究分担者 原 信義  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40111257)
赤尾 昇  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80222503)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
18,250千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 2,850千円)
2008年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2007年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2006年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
キーワード腐食防食 / すき間腐食 / 孔食 / 蛍光試薬 / pH / 塩化物イオン / すきま腐食
研究概要

(1) 蛍光イメージングプレートの開発
水素イオンあるいは塩化物イオン濃度により蛍光強度が変化する蛍光試薬を、Si(OC_2H_5)_4(テトラエチルオルソシリケート)+エタノール+H_2SO_4を用いたゾルーゲル法によりガラス板の片面に固定した水素イオン濃度あるいは塩化物イオン濃度を検知可能な蛍光イメージングプレートを開発した。計測可能な水素イオン濃度はpH=0.5~3であり、塩化物イオン濃度は、pHの妨害を受けることなく0.01から4Mまで計測可能である。
(2) すき間腐食発生過程の液性変化その場解析
蛍光イメージングプレートをすき間形成材として、SUS304ステンレス鋼に腐食が発生する際の液性変化を計測した。その結果、すき間腐食は水素イオンが高い部分に生じる傾向があることが確認された。一方、塩化物イオン濃度も腐食が発生する位置に濃縮している傾向が見られた。また、腐食発生の発生に伴い塩化物イオン濃度の分布が大きく変化する傾向も観察された。これは、すき間内の電流分布変化の影響を受けた現象によるものと思われる。
(3) 介在物組成制御による高耐食化原理の導出
内径180μmのマイクロ電気化学プローブを用いて、MnSとCrSの電気化学的な特性を比較した結果、耐食が良好なCrS系介在物の表面にはアノード分極に伴い保護性の表面皮膜が形成されることが分かった。介在物に酸化物形成元素を積極的に固溶させることで、ステンレス鋼の高耐食化を達成できるという新しい高耐食化原理の導出に成功した。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Microelectrochemical Investigation on Pit Initiation at Sulfide and Oxide Inclusions in Type304 Stainless Steel2009

    • 著者名/発表者名
      Izumi Muto, Daiki Ito, Nobuyoshi Hara
    • 雑誌名

      J.Electrochemical.Soc. 156巻

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microelectrochemical Investigation on Pit Initiation at Sulfide and Oxide Inclusions in Type304 Stainless Steel2009

    • 著者名/発表者名
      Izumi Muto, Daiki Ito, Nobuyoshi Hare
    • 雑誌名

      J. Electrochemical. Soc. 156

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Microelectrochemistry on CrS and MnS Inclusions and Its Relation with Pitting Potentials of Stainless Steels2008

    • 著者名/発表者名
      Izumi Muto, Shimpei Kurokawa, Nobuyoshi Hara
    • 学会等名
      214th Meeting of ECS(PRiME 2008)
    • 発表場所
      ホノルル(米国)
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 蛍光試薬を用いる腐食液性可視化技術によるステンレス鋼のすき間腐食の研究2008

    • 著者名/発表者名
      堰合俊也, 武藤泉, 原信義
    • 学会等名
      日本金属学会2008年春期講演大会
    • 発表場所
      武蔵工業大学(東京)
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 腐食液性in-situ分析用蛍光イメージング法の開発とすき間腐食研究への応用2007

    • 著者名/発表者名
      堰合俊也, 武藤泉, 原信義
    • 学会等名
      日本金属学会2007年秋期講演大会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜市)
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 腐食液性in-situ分析用蛍光イメージング法の開発とすき間腐食研究への応用2007

    • 著者名/発表者名
      堰合俊也, 武藤 泉, 原 信義
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜市)
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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