表面ナノ構造の最適設計に基づく超高耐食性アルミニウム材料の創製

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H02470
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26050:材料加工および組織制御関連
• 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): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: アノード酸化 / アルミニウム / ポーラス皮膜 / 耐食性

研究成果の概要

高純度アルミニウムおよび各種アルミニウム合金を新規な電解質水溶液に浸漬してアノード酸化することにより生成するアノード酸化皮膜の形成挙動を検討した。アノード酸化における酸化物の構造変化を高分解能電子顕微鏡観察により議論し、酸化物のナノ構造をアノード酸化条件によって精緻に制御した。エチドロン酸やピロリン酸、四ホウ酸ナトリウムなどの電解質によってアノード酸化することにより得られた酸化皮膜形成アルミニウム材料は、高い耐食性をもつことがわかった。

自由記述の分野

材料表面科学、電気化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の遂行により得られたナノ構造制御型のポーラス型アノード酸化皮膜をアルミニウムおよびその合金表面に形成することにより、従来のアルマイト皮膜形成アルミニウムの耐食性を上回る、極めて高い耐食性をもつ新規なアルミニウム材料として応用することが期待できる。このようなアルミニウム材料は、メンテナンス期間の長い、またはメンテナンスフリーの金属材料として、持続可能な社会の発展に資すると予想される。