| 研究課題/領域番号 |
06555211
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
柴田 俊夫 大阪大学, 工学部, 教授 (90001205)
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| 研究分担者 |
大中 紀之 (株)日立製作所, 主任研究員
春名 匠 大阪大学, 工学部, 助手 (70243186)
藤本 慎司 大阪大学, 工学部, 講師 (70199371)
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| キーワード | ステンレス鋼 / 光電気化学 / 不働態皮膜 / レーザー / 表面解析 / 熱活性化 / 局部腐食 / 半導体電極 |
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| 研究概要 |
本研究ではステンレス鋼の不働態皮膜の耐食機能におよぼす光照射の効果について、光励起電気化学的効果と熱活性化励起効果の両面から研究することを目的とし、柴田らが開発した走査レーザー電解顕微鏡を用いて、ステンレス鋼の分極挙動におよぼす光照射の影響、効果およびその機構について検討している。
本年度は、光源として、アルゴン・イオン・レーザーおよび大出力半導体レーザーに加え、紫外線を発するHe-Cdレーザーを導入し、従来の熱活性化に加え紫外線による量子効果を検討できるようにした。
He-Cdにより発生した生成した紫外線を集束せず中性塩化物溶液中にてアノード分極しているステンレス鋼に照射したところ電流はわずかに下がり、すなわちこの環境にてステンレス鋼はn型半導体的挙動を示すことが分かった。紫外線を照射しながら孔食を発生させる実験を多数回行い、その発生電位分布を調べると正規分布に従っていたが、紫外線を照射するとその値は約50mV低下しており、すなわち紫外線照射によりステンレス鋼の孔食発生が促進されたことが分かった。
一方、紫外線レーザーの導入にあたっては、顕微鏡への入射および試料への出射光学系の設計を行い、水溶液中での作動距離約10mmにて直径3μmの照射スポットを得ることができた。ステンレス鋼に生成する不働態皮膜は一般にn型半導体的性質を示すが、これは広い面積での平均的な性質であり、微小な部分を紫外線励起走査レーザー電解顕微鏡を用いて解析した結果、必ずしも全体がn型的挙動を示すわけではなく部分的にはp型であること思われる結果が得られた。このように、走査レーザー電解顕微鏡によってステンレス鋼の不働態皮膜の不均一性について解析可能なことが明らかになった。
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