| 研究課題/領域番号 |
18K14033
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
松井 功 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (40738085)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 共晶融解溶媒 / アルミニウム / 電析 / 金属塩 / 光沢剤 |
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| 研究実績の概要 |
晶融解溶媒（DES）を用いた電解析出法により、大気雰囲気下でアルミニウムを電解析出させることを目的として研究を行っている。具体的には、塩化コリンと尿素から成るDESを溶媒、塩化アルミニウムを溶質とした電解液を基本浴として、電析条件ならびに各種金属塩や光沢剤の添加が、アルミニウムの析出挙動をもたらすかについて検討を行っている。
2018年度は、主に「アルミニウム共析挙動に及ぼす塩化ニッケル添加量および電流密度・浴温度の影響」について調査を行った。
大気雰囲気下での電解析出実験においても、基本浴に対して塩化ニッケルを添加することで、アルミニウムの共析反応が得られることが見つかりつつある。しかしながら、溶液中のアルミニウム濃度を増加させていくと析出反応自体が起きなくなった。そこで、ニッケル-アルミニウムの析出反応が得られる電解液を用いて、電流密度・浴温度、さらに攪拌条件を変化させて電析実験を行った。コンベンショナルなニッケル電析などと同程度の電流密度を印加させると外観が黒焦げた被膜しか得ることができなかった。これに対して、被膜の成長速度は犠牲になるものの、電流密度値を10分の1から100分の1程度に下げることで光沢のある電析被膜を得ることができた。また、これらの電流密度値の増加を目的として浴温度を上昇させたが、浴温度の増加とともに浴液が発泡し、正常な被膜を得ることができなかった。一方で、攪拌速度をあげることでより高い電流密度でも光沢のある電析被膜が得られることが分かった。DES溶媒の粘性が通常の水溶液に対して非常に高いことが電析条件の足かせになっていることが明らかとなった。今後は、粘性を念頭に電析条件を検討していく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2018年度は、アルミニウム共析挙動に及ぼす塩化ニッケル添加量および電流密度・浴温度の影響についての検討を予定していた。これに対して、アルミニウム共析反応を得るための適切な塩化ニッケル添加量および電流密度、浴温度などを明らかにしており、目標を達成したと考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
2019年度は、当初の予定どおりDES溶媒からアルミニウムの共析反応を得ることが可能な塩化ニッケル以外の金属塩の探索を行う。これにより現状のアルミニウム共析量の増加を目指す。また、2018年度の成果として、溶媒の粘性が析出反応に対して大きな影響を与えていることが明らかとなっており、また、これらの粘性の低下が求められている。そのため、DES溶媒の粘性を低下させるような添加剤についても検討を行っていく予定である。
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