| 研究概要 |
希土類金属を用いてマグネシウム材料の耐食性を向上することを目的として,化成処理と陽極酸化による表面処理を行って希土類金属含有表面酸化層を形成した.得られた表面層の分析を行うとともに,塩水浸漬試験により得られた試料の耐食性を評価した.また,溶融塩電解法による希土類金属含有マグネシウム金属の直接製造に関する研究を行い,希土類金属の合金化電析が及ぼす影響について明らかにした.
各種実用マグネシウム合金(AZ31,AZ61,AZ91,AM60)に対して硝酸マグネシウムと希土類金属硝酸塩を同時に含む処理液を用いた化成処理を行うことにより,耐食性が特異的かつ劇的に向上することを示し,各合金の耐食性向上に適した化成処理条件を明らかにした.薄膜X線解析法により希土類金属酸化物が,XPS分析によりマグネシウム合金表面からマグネシウム,希土類金属,酸素,アルミニウムが検出され,複合的な酸化物被膜が形成されていることを明らかにした.さらに,形成された被膜内の元素分布などが耐食性の向上に関与している可能性を示した.
希土類金属塩を含む水溶液中での陽極酸化処理によってもマグネシウム合金表面に酸化物被膜が形成され,耐食性が向上することを確認した.しかし,マグネシウムと希土類金属の複合効果は化成処理法に比べて顕著ではなかった.
溶融MgCl_2-NaCl-CaCl_2に希土類金属塩化物を添加した浴で溶融塩電解を行い,希土類金属含有マグネシウム金属の直接電析させた.その際の電気化学的応答と電析状態の直接観察により,微量の希土類金属の共析によって電析するマグネシウム金属の状態が大幅に変化し,電析したマグネシウムの散逸が抑制されることを明らかにした.これらの結果から,マグネシウムを電析する際に希土類金属を共析させることにより電流効率を向上できる可能性があることを示した.
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