• 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

2018 年度 実績報告書

高速超親水・超撥水金属材料の創製と熱エネルギー交換デバイスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H04531
研究機関北海道大学

研究代表者

菊地 竜也  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60374584)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードアノード酸化 / 超親水 / 超撥水
研究実績の概要

本研究は、ピロリン酸アノード酸化による特異なナノ構造形成法に基づき、高速超親水性・超撥水性を発現する耐食性アルミニウム合金を創製し、熱エネルギー変換デバイスへの応用に関する指針を得ることを目的としている。本年度においては、ナノ構造を精緻に制御することにより、滑落性の異なるアルミニウム合金の作製を試みるとともに、電解エッチングとアノード酸化との融合に基づく撥油アルミニウム合金の創製に挑戦した。
3004アルミニウム合金をピロリン酸によりアノード酸化すると、表面に無数のアルミナナノファイバーが生じた。疎水性の自己組織化単分子膜を修飾したのち、拡張収縮法によって水滴の前進接触角および後退接触角を測定すると、前進接触角はアノード酸化時間によらず170度程度の高い超撥水性を示したのに対し、後退接触角はアノード酸化時間とともに大きく変化し、表面の滑落性を制御できることがわかった。ナノ構造の最適化によって、水がよく滑り落ちる滑落性の超撥水アルミニウム表面から、表面によく密着した吸着性のアルミニウム表面まで、幅広い滑落性をもつアルミニウム合金の創製に成功した。超撥水性および滑落性に及ぼす合金添加元素の影響は軽微であった。また、電解エッチングとピロリン酸アノード酸化との融合により、油も弾く撥油性アルミニウム合金を形成できることがわかった。本研究により得られた超親水・滑落性制御型アルミニウム合金は、熱交換器など各種エネルギーデバイスへの応用が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 表面ナノ構造に基づく新規機能性アルミニウム材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      菊地竜也、中島大希、池田大樹、近藤竜之介、河原魁、國本海斗、岩井愛、鈴木雄介、秋谷俊太、竹永章正、西長理、夏井俊悟、鈴木亮輔
    • 雑誌名

      軽金属

      巻: 68 ページ: 211-218

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルミニウムのポーラス型アノード酸化皮膜2018

    • 著者名/発表者名
      菊地竜也、岩井愛、中島大希、夏井俊悟、鈴木亮輔
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 69 ページ: 554-561

    • 査読あり
  • [学会発表] ピロリン酸アノード酸化による高速超親水・滑落性制御型超撥水アルミニウム材料の創製2019

    • 著者名/発表者名
      菊地竜也、中島大希、夏井俊悟、鈴木亮輔
    • 学会等名
      表面技術協会第139回講演大会
  • [学会発表] アルミニウムアノード酸化皮膜の基礎2018

    • 著者名/発表者名
      菊地竜也
    • 学会等名
      表面技術協会ARS第99回例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 四ホウ酸ナトリウムを用いたアルミニウムのアノード酸化2018

    • 著者名/発表者名
      國本海斗、菊地竜也、夏井俊悟、鈴木亮輔
    • 学会等名
      表面技術協会第138回講演大会
  • [学会発表] Hard Porous Alumina Coatings via Etidronic Acid Anodizing2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kikuchi, Akimasa Takenaga, Shungo Natsui, Ryosuke O. Suzuki
    • 学会等名
      AiMES 2018, 234th The electrochemical Society Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 塩基性四ホウ酸ナトリウム水溶液を用いたポーラス皮膜の作製2018

    • 著者名/発表者名
      國本海斗、菊地竜也、夏井俊悟、鈴木亮輔
    • 学会等名
      表面技術協会ARS第35回浜名湖コンファレンス
    • 招待講演
  • [図書] ナノファイバーの製造・加工技術とその応用事例(仮) アノード酸化によるアルミナナノファイバーの作製2019

    • 著者名/発表者名
      菊地竜也、中島大希(分担執筆)
    • 総ページ数
      発刊予定
    • 出版者
      技術情報協会
  • [備考] 高速超親水および滑落性制御型超撥水・超撥油表面の構築

    • URL

      https://seeds.mcip.hokudai.ac.jp/jp/view/378/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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