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本研究は、実用金属としてもっとも軽量であり、省資源、生活環境の向上のために有用であるマグネシウム合金の活用のために、耐食性等に直接影響を及ぼす表面酸化皮膜の微細構造の解析と成長機構の基礎的解明を行うことを目的とした。資料として純マグネシウムおよびAZ系のダイカストを用い、種々の電解液中で電位及び電流制御した条件でアノード酸化して皮膜を作製し、アルミニウムに比較して解明の遅れている表面皮膜の成長機構を明らかにした。得られた結果を以下に要約して示す。
1.マグネシウムも電解研磨が可能で、鏡面が得られる。研磨による酸化皮膜は、塩素の凝縮した外装とより緻密な内装の2層構造を持つ。
2.多孔質皮膜の生成は基本的にアルミニウムに類似し、バリアー層の生成と微細孔の発生の過程をとる。
3.アルカリ溶液中で低電圧アノード酸化したときの電圧と電流値との関係は、純度や合金組成に依存せず5V付近で電流が極大となり、その後低い電流領域を経た後、微少なスパークを伴って絶縁破壊が起こり電流が急上昇する。その臨界電圧は資料純度に大きく依存し、99.6%で50V、AZ91、および99.5%で100Vである。5Vで電流が極大を持つのは皮膜の性質がこの電圧付近で変わるためである。この5Vでの特異な挙動は中性や酸性溶液中では観察されない。電解液がフッ化物系の場合は、AZ91が70Vである以外資料の臨界電圧はほぼ同一の60Vとなる。Alイオンを電解液に添加すると臨界電圧は上昇する。
4.素地あるいは電解液中にAlが存在すると、優先的に皮膜に取り込まれスピネル(MgAl_2O_4)を形成する。これがAlの存在により緻密で保護性の高井皮膜が生成する主因となる。
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