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2022 年度 研究成果報告書

液体高速噴射による難燃性Mg合金上への耐食性・柔軟性を有するコーティング層の生成

研究課題

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研究課題/領域番号 20K15063
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関日本大学

研究代表者

中村 嘉恵  日本大学, 理工学部, 助教 (10772741)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードマグネシウム / 耐食性被膜 / 表面処理 / 生体埋植材
研究成果の概要

本研究では,(1)生分解性ポリマーを含む膜の試作,(2)液体高速噴射による表面処理システムの検討を行った.(1)では,純Mg基板上に有機物を含む防食膜を形成可能か検討するため,生分解性ポリマーであるL-アスパラギン酸を用いた水熱合成法により成膜実験を行った.その結果,被膜成分の中に,L-アスパラギン酸に由来する窒素(N)が検出された.(2)では,2種類の方法を検討した.1つは,金属容器内の溶液を加熱して発生した高圧蒸気をMg合金基板に噴射する方法,もう1つは水蒸気環境下にてMg合金基板を加熱することで被膜形成を促す方法である.後者の方法では,基板上に被膜成分と推測される結晶が確認された.

自由記述の分野

表面工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発しようとする成膜手法は,蒸気と金属の反応によって,防食被膜を形成し,さらに,蒸気源に生分解性ポリマーを混合することで,被膜に,人体に無害な有機物を含有させようとするものである.本研究で検討中の,溶液噴射による運動エネルギーを化学反応に利用しようとする着想は,蒸発しにくい物質も溶液中に混合させて噴射することが可能である.さらに,本技術の確立により,Mg 合金のみならず様々な金属材料への展開が期待できることから,金属に対する表面処理で,これまで作ることができなかった皮膜成分,および機能が創成可能となる等の,科学技術への波及効果が期待できる.

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公開日: 2024-01-30  

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