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チタンの溶融塩電解

研究課題

研究課題/領域番号 21656195
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 金属生産工学
研究機関京都大学

研究代表者

宇田 哲也  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80312651)

研究期間 (年度) 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードチタンめっき / 高温溶融塩 / 塩化物 / 回転電極 / パルス電解
研究概要

NaCl-KCl等モル溶融塩には、TiCl_2が、740℃で少なくとも8mol%以上溶解した。LiCl-KCl共晶塩であるが、過去に溶解度が0.2mo1%としていた文献があり、これは間違いの可能性がある。また純NaClに800℃で42mol%の溶解度があると報告している文献もあり、こちらがより正しいと推察される。電解実験は、実験の都合上、NaCl-KCl等モル溶融塩よりも融点の低いNaCl-25mass %KCl-45mass%CsCl溶融塩を用いて行った。仕込み組成1mol%濃度に相当するTiCl_3を仕込み、540℃で金属チタンをアノードとして定電流電解を行うと、まずチタン薄膜が電析し、その後チタンが不均一に成長した。従って、最初、物質拡散律速でなかった電極反応が次第に物質拡散律速に変化した可能性がある。これは、回転電極を用いた場合でも同様であったが、回転電極を300rpm程度にすると、チタン電析膜の厚さの増加傾向が認められた。膜厚は、60分の-200mA/cm^2の定電流電解でおよそ、0.2~2.8ミクロン程度であった。また、薄膜部には酸素濃度が高いという特徴もあった。これは電解初期に溶融塩中の酸素濃度が高かったためと推測される。また、電解に寄らずチタンの不均化反応によっても、溶融塩に浸漬させるだけで非常に薄いチタン膜が得られた。その厚さは、60時間で、わずか0.2ミクロン以下であり、電析したチタン膜よりもはるかに薄い。一方、沖らによって報告されている定電位パルス電解でも電解実験を試行し、報告通りチタン電極に対して、1.5s-0.25V、1.5秒OVのパルス電解を行うと、90分の電解で0.2ミクロン程度の良好なチタン膜が成長した。

報告書

(1件)
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2010

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 溶融塩中の金属チタンと平衡するチタンイオンの定量分析2010

    • 著者名/発表者名
      関本英弘, 野瀬嘉太郎, 宇田哲也, 上原章寛, 山名元, 杉村博之
    • 学会等名
      資源・素材学会2009春季大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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