電気化学アシスト顕微レーザースペックル干渉による鉄鋼の水素吸収ダイナミクスの解明

• 研究課題/領域番号: 26289268
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・組織制御工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 多田 英司 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (40302260)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2014年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 水素脆化 / 遅れ破壊 / 水素吸収反応 / 水素透過電流 / 周波数特性 / 材料加工・処理 / 電気化学プロセス / 環境強度 / 高張力鋼 / 高張力綱

研究成果の概要

本研究では，はじめに鉄表面における水素吸収反応機構を明らかにするために，電位変調（電気化学アシスト）によって水素発生反応を刺激し，それに対する水素透過電流応答の周波数解析を実施した．その結果，水素吸収反応の電位依存性，特に水素吸収効率の電位依存性を明らかにすることに成功した．さらに，電流応答の周波数応答結果と数値シミュレーションによって，水素吸収反応が鉄表面で擬平衡状態にあることを結論づけた．
また，水素吸収反応の表面分布を検出する目的で，水素発生反応を電気化学アシストしたときにおいて，レーザースペックルパターン観察と水素透過電流測定を実施し，水素吸収分布検出の可能性を示した．

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of Hydrogen Absorption into Iron by Alternating Current Responses in an Electrochemical Hydrogen Permeation Cell (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Tada, A. Nishikata
  • 雑誌名: ＩＳＩＪ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ 巻: 56 号: 3 ページ: 424-430
  • DOI: 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-414
  • NAID: 130005138516
  • ISSN: 0915-1559, 1347-5460
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Hydrogen permeation current responses of iron to potential modulation in an electrochemical hydrogen permeation cell (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Tada, A. Nishikata
  • 学会等名: 2015 ISIJ Autumn meeting
  • 発表場所: Kyushu University, Japan
  • 年月日: 2015-09-16
  • 国際学会