| 研究課題/領域番号 |
13450288
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
瀬尾 眞浩 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20002016)
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| 研究分担者 |
伏見 公志 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20271645)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | ナノ・メカノ・エレクトロケミストリ / ナノ・インデンテーション / ナノ・スクラッチ / 鉄単結晶 / 多結晶チタン / 不働態皮膜 / 表面硬さ / 表面摩擦係数 |
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| 研究概要 |
(1)ナノ・メカノ・エレクトロケミカルな観点より金属の耐食性を支えている不働態皮膜の破壊と修復挙動を調べるため、小型電気化学セルを用いて、ほう酸塩水溶液中、定電位で不働態化した単結晶鉄(100)、(110)面および多結晶表面のインデントおよびスクラッチ試験をおこなった。
(2)不働態化した単結晶鉄(100)および(110)面の液中(定電位に保持したまま)インデント試験から得られた表面の硬さは、いずれの面においても、クロメート処理により増大する結果が得られた。硬さの増加は、インデント時に皮膜が破壊されるが、破壊部で同時に起こる皮膜の補修が、インデントに対する抵抗になるためと考えられる。
(3)不働態化した単結晶鉄(100)および(110)面の液中スクラッチ試験から得られた表面の摩擦係数は(100)面のほうが(110)面に比べて大であった。また、大気中スクラッチ試験をおこなったところ、液中のほうが大気中に比べて、いずれの面においても表面の摩擦係数が大であった。摩擦係数の増加は液中スクラッチ先端部における不働態皮膜破壊部の補修速度の増加によることが示唆された。
(5)5Vでアノード酸化した多結晶チタン表面の液中および大気中、インデントおよびスクラッチ試験から得られた表面の硬さおよび摩擦係数は、液中のほうが大気中に比べて著しく大きくなる結果が得られた。これは、液中、多結晶チタンは、高い電位に保持されており、皮膜破壊部の修復速度が大気中に比べ著しく大きいためと考えられる。
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