鋼の腐食に伴う水素侵入の微視的機構解明と革新的水素侵入抑制技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K01541
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 柿沼 洋 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80974419)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2026年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2025年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: 腐食防食 / 電気化学 / 水素脆化

研究開始時の研究の概要

水素脆化とは金属材料に水素が侵入し、材料が脆くなる現象である。材料が腐食すると、材料への水素侵入が促進されるが、水素侵入機構には依然として未解明な点が多い。そこで、本研究では腐食環境における鉄鋼材料への微視的な水素侵入機構の解明に挑戦する。水素と反応して色が変化する高分子センサーを用いて、金属の局所的な溶解挙動と水素分布を同時にミクロ観察できる新技術を開発する。金属表面の局所的な電気化学反応と水素侵入挙動の相関性を明らかにし、微視的な水素侵入を支配する因子を特定する。さらに、解明した水素侵入機構に基づき、水素侵入を防止するための新技術を開発する。