| 研究課題/領域番号 |
19J11580
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
柿沼 洋 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | アルミニウム合金 / 局部腐食 / 表面処理 / 高耐食化 / アルミニウム / 電気化学 / 金属間化合物 / 腐食防食 / 孔食 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、従来の構造材料を凌ぐ機械的特性を有する高強度・高耐食性Al合金の創製を最終目標とし、局所領域の液性変化を利用した新規高耐食化技術の開発を行う。腐食前駆段階で生じる局所的な液性変化を利用し、金属間化合物を起点として発生する腐食の抑制技術を確立する。高強度化と高耐食化を同時に実現する金属間化合物組成を解明し、次世代型高強度・高耐食性Al合金の創製に挑戦する。
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| 研究実績の概要 |
インヒビターとして金属イオンを含有する水溶液を用いて化成処理を行い、アルミニウム合金の高耐食化に成功した。化成処理を施したアルミニウム合金は優れた耐食性を示したが、高温かつ高塩化物イオン濃度等の過酷な腐食環境においては、一部の金属間化合物を起点として局部腐食を生じることが明らかになった。そこで、腐食起点となる金属間化合物を化成処理中に溶解除去することで、腐食起点を無害化する技術の開発に取り組んだ。その結果、金属イオンのインヒビターを含有する酸性水溶液を用いて化成処理を行うことで、腐食起点となる金属間化合物を化成処理中に除去できることを見出した。また、化成処理に先立ち、アルカリ水溶液を用いた前処理を施すと、短時間で効率的に金属間化合物がアルミニウム表面から除去されることが分かった。さらに、従来の金属イオンインヒビターよりも環境負荷の小さいインヒビターを用いて、金属間化合物を溶解除去する技術の開発に取り組んだ。アルカリ水溶液による前処理を行い、その後モリブデン酸などのインヒビターを含有する酸性水溶液で化成処理を行うことで、従来の化成処理法よりも環境負荷を低減しながら優れた耐食性を付与できることを発見した。
本研究では、腐食起点を化成処理中に溶解除去するという新しい発想を用いてアルミニウム合金の高耐食化に成功した。本研究で開発した化成処理法を用いることで、アルミニウム合金の機械的特性を低下させずに、高温かつ高塩化物イオン濃度の環境でも優れた耐食性を付与することができる。また、従来よりも環境負荷の小さい化成処理溶液を用いてアルミニウム合金を高耐食化することにも成功した。さらに、本研究で開発した化成処理法による高耐食化機構を明らかにし、アルミニウム合金を高耐食化する化成処理の新規開発指針を提案した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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