| 研究課題/領域番号 |
21K20493
|
|---|
| 研究種目 |
研究活動スタート支援
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2021) |
|---|
研究代表者 |
東野 昭太 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 助教 (70908095)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | アルミニウム合金 / 電析 / X線吸収端微細構造 / 非水溶媒 / XAFS / 電気めっき / イオン液体 / 溶解度 / 分光法 / アルミニウム |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
アルミニウムおよびその合金の電析（電気めっき）は、材料に高い耐食性を付与するための重要な技術として注目されている。研究代表者は最近、非水系溶媒からなるアルミニウム電析浴に対し、タングステンなどの金属からなる水和物塩が高濃度まで溶解し、さらにその系において水分の還元反応が抑制されるという特異な現象を発見した。本研究では、水和物塩の高濃度溶解と水分還元の抑制という新奇な現象のメカニズムを明らかにし、従来電析することが困難であったアルミニウム合金の新たな電析法を提案することを目的としている。
|
| 研究成果の概要 |
アルミニウム(Al)合金を電析(電気めっき)により成膜する技術が求められている。Al合金の耐食性を高めるために添加される元素として、タングステン(W)やモリブデンなどの重金属が有望である。しかし、これらの金属の塩はAl電解液への溶解度が低いという問題があった。本研究では、Wの水和物塩がAl電解液に対して高い溶解度を示すという発見を足掛かりに、この現象のメカニズムを電気化学および分子分光法、さらにX線吸収分光法により解明することを試みた。本研究で得られた重要な知見として、Al電解液中のW水和物塩は、無水物塩とは異なる溶解構造をもち、このことが溶解度の増大に寄与している可能性が示唆された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Al電解液に添加される金属塩として、これまでは水を含まない無水物のみが使われてきたが、無水物は一般的に溶解度が低いという問題があった。これに対して、本研究では、Al電解液中のW水和物塩は、無水物塩とは異なる特異な溶解構造をもち、かつ高い溶解度を示すことがわかった。この知見は、従来Al電解液において用いられてこなかった水和物塩の有用性を新たに示したという学術的意義をもつ。また、この知見によって、従来は電析することが困難であったAl合金膜が電析可能になったという実用上の意義も大きい。
|
