| 研究課題/領域番号 |
61580046
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
結晶学
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
渡辺 慈朗 (渡辺 滋朗) 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (90006619)
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| 研究分担者 |
菅原 茂夫 秋田大学, 鉱山学部, 助手 (70006683)
今清水 雄二 秋田大学, 鉱山学部, 講師 (90006677)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1988年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1987年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1986年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 銅結晶 / 転位 / 溶解の速度論 / 二次元核形成 / 表面ステップ / 定電位電解 / エッチピット / インヒビター / 結晶溶解 / 熱力学的速度論 |
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| 研究概要 |
Cu結晶(111)面を定電位電解腐食し、刃状転位位置および基地表面の溶解に及ぼす電位(過電圧)、温度およびインヒビターの効果を調べた。電解液の標準組成は5Kmol・m^<-3>Nacl、0.25Kmol・m^<-3>NaBr、10^<-4>Kmol・m^<-3>CuClである。転位位置にはやや丸味をおびた三角錐のエッチピットが形成された。この転位ピットの幅と深さおよび同時に溶解される基地表面の深さを金属顕微鏡、干渉顕微鏡および電顕レプリカ法によって測定した。そして、それらの腐食時間による変化を調べることにより、転位線に沿う垂直溶解速度Vd、それに直角な水平溶解速度Vhおよび基地表面の溶解速度Vsを決定した。
1.電位の効果:標準組成液を用い温度298Kの下で、電位を0、10、20、30mV vs.SHEを変えることにより調べた。電位の増大はVd、VhおよびVsを増大させる。Vdの増大率はVhとVsのそれよりもやや大きい。
2.温度の効果:標準組成液を用い過電圧176mVを印加し、温度を268、283、298、308Kに変えることにより調べた。温度上昇によりいずれの溶解速度も増大する。Vdの増大率はVhとVsのそれよりも小さい。
3.インヒビターの効果:電解液中のNaClとCuCl濃度を標準組成値に保ち、NaBr濃度を0.1、0.25、0.4、0.5Kmol・m^<-3>に変え、温度298Kで過電圧176mVを印加して調べた。インヒビターBr^-イオン濃度が増すと、いずれの溶解速度も減少した後高濃度において幾分増大する傾向がある。減少の場合はVhとVsにおいて大きいが、Vdでは小さい。
4.以上の結果を結晶溶解の二次元核形成論にもとづいて検討した。Cu原子の結晶→溶液遷移の活性化エネルギー、ステップの移動速度係数、結晶-溶液界面エネルギーおよび化学ポテンシャル差におよぼす諸因子の効果を考慮することによって、実験結果を定性的に説明できることを示した。
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