• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

触媒活性を制御する鉄鋼材料の新しい高耐食化原理の創出

研究課題

研究課題/領域番号 15H05550
研究機関東北大学

研究代表者

菅原 優  東北大学, 工学研究科, 助教 (40599057)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードステンレス鋼 / 酸素還元反応 / 不働態皮膜
研究実績の概要

持続可能な社会の実現に不可欠な耐食鋼、特にステンレス鋼の新たな耐食化指針を導出するために、これまで検討が行われてこなかった腐食反応の酸化剤である酸素の還元反応の活性を制御する研究を行った。前年度に、Fe-18Cr合金にAlを添加することで酸素還元電流がわずかに変化することが示唆されたため、Al添加量を変化させて検証したが、酸素還元活性に与える影響は少なかった。また、Ni等の耐食性元素の添加が酸素還元反応に与える影響も調査したが、酸素還元反応に与える添加元素を見いだせなかったことから、研究の方針を変え、鋼材の水素発生反応活性や鋼母材の溶解反応の制御による高耐食化指針の導出を試みた。
Fe-18Cr合金の水素発生反応活性に与える添加元素の影響を調査したが、効果を与える元素を見出すことはできなかった。そこで、Ni等の耐食性元素ではなく窒素などの軽元素に着目した。表面にプラズマ窒化処理を行い、窒化物層を形成することで、鋼材の水素発生反応が抑制されることが分かった。
また、鋼の溶解反応を制御するため、溶液中のアニオンが鋼の活性溶解反応に与える影響に着目した。局部腐食成長を模擬した酸性の塩化物イオン環境下において、塩化物イオンとは別のアニオンを添加することで、ステンレス鋼母材の活性溶解反応が抑制されることを明らかにした。この知見を活かし、ステンレス鋼のすきま腐食の成長を、すき間外部の溶液を制御することで停止させる手法を見出した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Formation of Pt Skin Layer on Ordered and Disordered Pt-Co Alloys and Corrosion Resistance in Sulfuric Acid2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Sugawara, Michiko Konno, Izumi Muto, and Nobuyoshi Hara
    • 雑誌名

      Electrocatalysis

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s12678-017-0448-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In situ monitoring of crevice corrosion morphology of Type 316L stainless steel and repassivation behavior induced by sulfate ions2017

    • 著者名/発表者名
      Takahito Aoyama, Yu Sugawara, Izumi Muto, and Nobuyoshi Hara
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 127 ページ: 131-140

    • DOI

      10.1016/j.corsci.2017.08.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen Entry into Pure Iron Treated by Plasma Nitriding2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Sugawara, Izumi Muto, and Nobuyoshi Hara
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1149/07529.0043ecst

    • 査読あり
  • [学会発表] Inhibition of Hydrogen Permeation through Pure Iron by Plasma Nitriding2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Sugawara, Tomohiro Kudo, Izumi Muto, and Nobuyoshi Hara
    • 学会等名
      EUROCORR 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Nitrate Ions on Repassivation Behavior of Crevice Corrosion on Type 316L Stainless Steel2017

    • 著者名/発表者名
      Takahito Aoyama, Izumi Muto, Yu Sugawara, and Nobuyoshi Hara
    • 学会等名
      232nd ECS Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 硫酸中におけるプラズマ窒化処理を施した純鉄への水素侵入挙動2017

    • 著者名/発表者名
      菅原 優, 工藤知央, 武藤 泉, 原 信義
    • 学会等名
      材料と環境2017
  • [学会発表] ステンレス鋼のすき間腐食停止に及ぼす硝酸イオンの影響2017

    • 著者名/発表者名
      青山高士, 武藤 泉, 菅原 優, 原 信義
    • 学会等名
      材料と環境2017
  • [学会発表] プラズマ窒化処理による硫酸中での純鉄への水素侵入の抑制2017

    • 著者名/発表者名
      菅原 優, 工藤知央, 武藤 泉, 原 信義
    • 学会等名
      2017年 電気化学秋季大会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi